WPŁYW WŁAŚCIWOŚCI TERMODYNAMICZNYCH WODY NA ORGANIZMY ŻYWE
Z lekcji fizyki, biologii, geografii i chemi wiesz, że woda ma dla organizmów żywych, a więc i człowieka ogromne znaczenie. Około 75 % całej powierzchni Ziemi zajmują morza i oceany, a więc woda jako substancja w stanie ciekłym. W stanie stałym woda występuje głównie w postani śniegu, a w okolicach podbiegunowych jako lodowce. W postaci gazu, tj. pary wodnej, pewna jej ilośc unosi się w atmosferze. Ponadto chmury, mgła, szron, grad czy deszcz to także woda w różnych postaciach.
Woda na Ziemi ulega nieustannym przemianom. Energia słoneczna powoduje ogrzewanie się Ziemi i równocześnie część energii z Ziemi zostaje wypromieniowana w kosmos. Stałe zmiany temperatury wód oceanicznych wywołują wiatry i prądy morskie. Mają one wpływ na klimat i pogodę na Ziemi.
Wiemy, że gęstość lodu (qlodu = 920 kg/m3) jest mniejsz niż gęstość wody (qwody = 1000 kg/m3). Ta niezwykła właściwość wody pozwala przetrwać zwierzętom morskim trudne warunki zimowe. Także anormalna rozszerzalność wody i fakt, że w temperaturze 4oC ma ona największą gęstość , powodują, że zimą, gdy temperatury powietrza są niskie, na dnie zbiorników wodnych utrzymuje się woda o temperaturach wyższych niż 0oC, gdyż aż do temperatury 4oC jej gęstość jest coraz większa. Natomiast latem, gdy temperatura powietrza jest wysoka, przy dnie zbiorników wodnych zbiera się woda chłodniejsza, ponieważ ma większą gęstość niż woda cieplejsza utrzymująca się na powierzchni. Takie właściwości wody pozwalają utrzymać na dnie zbiorników wodnych małe wahania temperatur w ciągu roku i gwarantują stałość warunków życia w wodach.
Ciepło właściwe wody wynosi około 4200 J*(kg*oC)-1, więc w porównaniu z innymi substancjami, np. piaskiem cw=800 J*(kg*oC)-1, jest bardzo duże. Sprawia to, iż do ogrzania wody potrzebna jest dużo większa energia, niż do ogrzania innych substancji. Woda ogrzewa się wolniej i wolniej stygnie, jest więc naturalnym zbiornikiem energii cieplnej. Można zaobserwować, że w dzień woda w jeziorze jest zimniejsza niż nagrzane powietrze i ziemia. Wieczorem, gdy ziemia i powietrze oziębiają się, woda w jeziorze jest ciepła i utrzymuje wysoką temperature przez całą noc. Dlatego też klimat morski charakteryzuje się małymi wahaniami temperatury między latem a zimą Nawet w zimie morza i oceany stanowią źródła energii cieplnej. Również dobowe wahania temperatur w klimacie morskim są mniejsze niż w klimacie lądowym. Ta inna właściwość wody wynika z jej dużego ciepła topnienia (ciepło topnienia lodu wynosi ct= 335 000 J/kg).
Zjawisko to ma ogromne znaczenie wiosną, gdyż śnieg topnieje powoli, pomimo że temperatura powietrza dochodzi do kilkunastu stopni Celcjusza. Póżną jesienią natomiast zjawisko zamarzania wody w zbiornikach wodnych zachodzi powoli, stopniowo.
Również stosunkowo duża wartość ciepła parowania wody sprawia, że proces parowania odbywa się powoli, a co za tym idzie, mała jest częstotliwość opadów atmosferycznych.
Jak więc widzisz, te szczególne właściwości wody mają korzystny wpływ na przyrode, klimat i życie na Ziemi.
