Niemal trzy czwarte powierzchni ziemi pokrywa woda, są miejsca w oceanach, gdzie jej głębokość osiąga kilka kilometrów. Zamarznięta woda tworzy pokrywy lodowe na biegunach północnym i południowym, a najwyższe łańcuchy górskie przez cały rok pokryte są śniegami. Ciężkie chmury złożone z pary wodnej przynoszą nam opady, a tam gdzie padają deszcze i płyną rzeki, rozkwita życie roślinne i zwierzęce. Bez wody nie istniałoby życie na ziemi.
H2O
Jak wiele innych substancji, woda ma budowę cząsteczkową. Jej cząsteczki są tak małe, że w najmniejszej kropli mieszczą się ich miliardy. Każda cząsteczka wody składa się dwóch atomów wodoru połączonych z jednym atomem tlenu. Wzorem chemicznym wody jest H2O.
Woda i my
Woda stanowi dwie trzecie ciała człowieka: jest głównym składnikiem krwi, zawiera ją też każdy nasz organ – mózg, serce, wątroba, mięśnie. Naciśnijcie swoją skórę, a zobaczycie jak jest elastyczna w porównaniu z kartką papieru – sprawia wrażenie, jakby była warstwą napełnionych wodą baloników.
Codziennie nasz organizm traci wiele litrów wody. Około litra wydalamy. Następnie pół litra „znika” w postaci potu i wydychanego przez nas powietrza. W zimny dzień można zobaczyć jej pary w obłoczku naszego oddechu. W upalne dni pot nas ochładza: przez pory w skórze woda
Wydostaje się na jej powierzchnię i wyparowując odbiera naszemu ciału część ciepła.
Organizm człowieka nie jest przystosowany do robienia zapasów wody i dlatego codziennie musimy uzupełniać jej ubytki. Aby utrzymać się przy życiu potrzebujemy półtora litra dziennie.
Większość tego zapotrzebowania zaspokajają spożywane przez nas pokarmy. Wiele warzyw i owoców to w trzech czwartych woda.
Rośliny i woda
Roślinom woda potrzebna jest do życia. Wraz z innymi związkami chemicznymi służy ona do produkcji substancji niezbędnych do ich dalszego rozwoju. Woda transportuje składniki pokarmowe pomiędzy korzeniami i liśćmi. Dzięki ciśnieniu wody w komórkach rośliny zachowują jędrność. Bez wody więdną.
Rośliny pobierają zwykle wodą korzeniami, a wydalają przez tak zwane aparaty szparkowe liści. Rośliny występujące w suchym klimacie gromadzą ją w grubych mięsistych liściach lub pędach. Często mają ciernie lub liście pokryte woskową powłoką zapobiegającą szybkiemu parowaniu wody.
Różne rodzaje wody
Nie ma jednego rodzaju wody pitnej. W zależności od miejsca może ona smakować różnie.
Woda spływająca z kranu przebyła długą drogę, której etapy wyznaczały : krople spadłego deszczu, strumień omywający skały, a następnie nurt rzeki. Podczas tej wędrówki w wodzie deszczowej rozpuściły się zawarte w powietrzu gazy oraz substancje obecne w skałach. Rodzaj wody, która w końcu do nas trafia, w dużym stopniu zależy właśnie od składu chemicznego lokalnych skał.
Jeśli są to skały kredowe i wapienne, rozpuszczają się one i łączą z rozpuszczonym gazem-dwutlenkiem węgla ; w ten sposób powstaje tzw. dwuwęglan wapnia. W połączeniu z innymi substancjami daje on wodę „twardą” , która na dnie czajnika pozostawia twardy żółtawy osad powszechnie nazywany „kamieniem’’. W „twardej” wodzie źle pieni się mydło. Wodę nie zawierające takich substancji nazywa się „miękką”, choć i w niej występuje wiele związków chemicznych. Naprawdę czysta woda, czyli woda destylowana nie ma nawet ich śladu; jest jednak pozbawiona smaku.
Zanieczyszczenia
Woda znajduje się w ciągłym obiegu, podtrzymywanym przez energię słoneczną.
W niektórych fazach swego obiegu ma ona postać cieczy (deszcz), w innych –gazu (para wodna), jeszcze w innych ciała stałego (śnieg, grad). Każda faza tego cyklu zależy od pozostałych i dlatego każda integracja człowieka jest niebezpieczna. Skażone gazy ulatniają się w powietrze i wraz z parą wodną przenoszą się w inne miejsca, gdzie spadają w postaci kwaśnych deszczów, zakwaszając wodę w strumieniach i rzekach. Ona z kolei oddziałuje na skały i glebę, rośliny, ryby i inne zwierzęta.
Energia wodna
Woda zawsze płynie z miejsca położonego wyżej do leżącego niżej. Taki jej ruch może być wykorzystany do wytwarzania energii, przy czym może to być zarówno spokojny bieg rzeki,
jak i gwałtowne spadanie wody z dużej wysokości, na przykład w wodospadzie czy zaporze.
Do wytwarzania energii wykorzystuje się także nieustanny ruch fal morskich i przypływów.
W przeciwieństwie bowiem do wielu innych źródeł energii woda nigdy się nie wyczerpuje i zawsze będziemy mieli na Ziemi tanią dostawę poruszającej się wody.
Hydroenergetyka
Elektryczność powstaje dzięki poruszaniu przez wodę urządzenia zwanego turbiną, połączonego bezpośrednio z prądnicą. Turbina to wydajniejsza wersja dawnego koła wodnego.
Jest on tak zaprojektowana, aby odbierać poruszającej się wodzie jak najwięcej energii.
Hydroelektrownie buduje się często w terenach górzystych, gdzie występuje dużo opadów.
Jezioro lub zbiornik wodny gromadzi wodę wysoko ponad elektrownią. Ilość potencjalnej energii zależy od wysokości spadku wody. Często-aby zwiększyć rozmiary naturalnego zbiornika wodnego-stawia się tamę. Stąd stalowymi rurami lub tunelami woda spada do turbiny. Niekiedy hydroelektrownie buduje się na rzekach, umieszczając je wewnątrz lub poniżej zapory.
Elektrownie wykorzystujące pływy morskie
Do wytwarzania energii elektrycznej można również wykorzystywać siłę pływów. U ujścia rzeki, w miejscu, gdzie różnica między przypływem a odpływem jest największa, buduje się zaporę.
Woda wpływa przez tunele zapory podczas przypływu, a wypływa przez nie w czasie odpływu.
Ten jej ruch porusza turbiny wytwarzające elektryczność. Niestety, przypływ występuje każdego dnia o innej porze i trudno jest produkować elektryczność wtedy, kiedy jest ona najbardziej potrzebna.
Dawniej...
Najwcześniej kół wodnych używano w Grecji około 100 lat p.n.e., umieszczając je poziomo w nurcie rzeki. Rzymianie używali pionowych kół wodnych, które napędzały młyny zbożowe.
Istniały dwa główne typy takiego koła pionowego: koło nasiębierne poruszało się, gdy woda spadała na nie z góry; koło podsiębierne zaś umieszczano nad szybko przepływającym strumieniem, który je obracał. Podczas rewolucji przemysłowej w Anglii ogromne koła wodne dostarczały energii do fabryk.
Sporty wodne
Wielu ludzi mieszka w pobliżu wody: nad rzeką, stawem, zalewem, jeziorem czy morzem. Stwarza to możliwość rekreacji i zabawy, ale przed podjęciem jakiegokolwiek sportu wodnego trzeba nauczyć się pływać, od tego bowiem zależeć może życie nasze lub kogoś innego.
Halowe sporty wodne
Większość dzieci po raz pierwszy styka się ze sportem wodnym na basenie. Na wielu basenach wyznacza się godziny, w których rodzice mogą nauczyć pływać swoje maleństwa, które jeszcze nie potrafią chodzić. Dzieci starsze, które umieją już pływać, mogą brać udział w wyścigach w czterech podstawowych stylach: klasycznym (żabka), grzbietowym, motylkowym i dowolnym (kraul).
Inną konkurencję jest pływanie synchroniczne, polegające na wykonywaniu przez zawodniczki
Figur baletowych przy dźwiękach muzyki. W piłce wodnej dwie siedmioosobowe drużyny walczą
o punkty, starając się umieścić piłkę w bramce przeciwnika. Skoki do wody wykonywane są z umieszczonej 3 m. nad woda sprężystej trampoliny albo 10-metrowej wieży. Zawodnicy skaczą do wody o głębokości co najmniej 4,5m.
Sporty wodne na wolnym powietrzu
Wielu ludzi woli uprawiać sporty wodne na otwartej przestrzeni – w łódce lub na desce.
Niektórzy, jak kajakarze i wioślarze, do poruszania się urzynają tylko siły swoich mięśni. Inni, na przykład żeglarze i surfiści, polegają na sile fal i wiatru. Uprawiajający surfing łączą ideę żeglarstwa i surfingu, pływając z dużą prędkością na zaopatrzonej w żagiel desce.
Jeszcze inni wolą odkrywać podwodny świat, nurkując ze specjalnym aparatem do oddychania. Sporty te są najbardziej popularne w miejscowościach nadmorskich, ale windsurfing i narty wodne można z powodzeniem uprawiać na wodach śródlądowych. W każdym jednak wypadku warunkiem jest umiejętność pływania.
Właściwości wody
- nie ma smaku
- nie ma barwy
- nie ma zapachu
- temp. krzepnięcia 0 C
- temp. wrzenia 100C
- gęstość 1g/cm 3 w temp. 4C
Zaopatrzenie w wodę
Woda potrzebna jest w każdym gospodarstwie domowym do picia, gotowania, mycia, sprzątania i spłukiwania toalety. Także fabryki zużywają ogromne jej ilości.
Skąd czerpiemy wodę
Użytkowana przez nas woda pochodzi z deszczu (zima-ze śniegu). Największe opady występują w górach. Część wody deszczowej paruje, część wsiąka w ziemię, a część przedostaje się do strumieni i rzek. Są różne sposoby jej gromadzenia. Na strumieniu
Czy rzece można postawić tamę, która stworzy sztuczny zbiornik zwany zalewem. Można wykopać studnię i z niej pompować wodę podziemną. Można też czerpać wodę prosto z rzeki.
Oczyszczanie wody
Zanim woda z zalewu, rzeki czy studni dotrze do naszego domu, musi być oczyszczona. Dokonuje się tego w stacji filtrów. Najpierw wodę umieszcza się w wielkich zbiornikach, aby się ustała i na dno opadł piasek, muł i żwir. Następnie kieruje się ją do filtrów, gdzie przecieka przez warstwy grubszego i cieńszego piasku usuwającego pozostałe zanieczyszczenia oraz część bakterii. W niektórych stacjach oczyszczania stosuje się szybsze metody filtrowania, polegających na oczyszczaniu wody w dużych bębnach metalowych, wypełnionych piaskiem i aktywną chemicznie emulsją.
Zanim woda opuści stację filtrów, wpompowuje się do niej chlor w postaci gazu, zabijający pozostałe jeszcze bakterie. W niektórych krajach poddaje się ją także fluoryzacji, co zapobiega psuciu się zębów. Teraz woda jest już oczyszczona, choć nie absolutnie czysta. W niektórych okolicach mogą być w niej rozpuszczone odrobinki skał, zupełnie nieszkodliwe, ale łatwe do zauważenia jako osadzający się w czajniku kamień.
Pompowanie i gromadzenie wody
Ze stacji filtrów wodę pompuje się rurami do zbiorników, najczęściej umieszczonych na wzgórzu lub na szczycie wieży. takie wysokie położenie zbiornika zapewnia stałe ciśnienie wody, dzięki czemu dociera ona do naszych kranów.
Odzyskiwanie wody
Woda zużyta w domach i fabrykach zwykle przechodzi do oczyszczalni ścieków, skąd jest odprowadzana do morza lub rzeki. Woda w niektórych dużych rzek może być wielokrotnie
pobierana i użytkowana. Kiedy więc mieszkaniec Londynu nalewa wodę z kranu do szklanki, jest już zapewne siódmą osobą, która z niej korzysta.