آب و زندگی

آب مایعیست که حیات بدون آن میسر نیست و محور اصلی علم هیدرولوژی (آبشناسی) را تشکیل می دهد. مولکولهای آب از اتمهای اکسیژن وهیدروژن تشکیل شده و توسط پیوند هیدورژنی به هم متصل می شوند. اتمهای مذکور خود توسط نیروی کووالانس به هم متصل شده اند و فرمول شیمیایی مولکول آب H2O است. اتمهای هیدروژن دارای بار مثبت با زاویه ای نزدیک به 105 درجه دور اتم اکسیژن با بار منفی را گرفته اند و این وضعیت حالتی قطبی به این پیوند می دهد. دیمانسیون بالک آب در دمای 20 درجه سانتیگراد برابر 2100000000 نیوتن بر متر مربع است.

آب ماده ای است بی رنگ ، بی بو، بی طعم ، در حالت خالص دارای PH تقریباً 7 ، چگالی تقریباً 1g/cm (در دمای 25 درجه سانتیگراد و فشار 1 اتمسفر) ، در 100 درجه سانتیگراد به جوش می آید و در 4 درجه کاهش چگالی می دهد و در صفر درجه یخ می بندد.

آب تنها ماده طبیعی است که به سه حالت جامد، مایع و گاز(بخار) بطور طبیعی در کره زمین پیدا می شود. در حالتی که تبدیل به یخ می شود یخ چگالی کمتری نسبت به آب سرد دارد بنابراین یخها روی آب شناور می شوند. از طرفی نوعی عایق در سطح تشکیل می شود و دمای آب در مناطق میانی تعدیل می شود. آب کشش سطحی بسیار بالایی دارد. به عبارت دیگر آب چسبنده است و تمایل دارد که بجای پخش شدن، بصورت فشرده و قطره‌ای باشد. کشش سطحی یکی از دلایل خاصیت مؤینگی آب است و باعث می‌شود تا آب و مواد محلول موجود در آن در داخل ریشة گیاهان و مویرگهای بدن انسان و آوندهای گیاهی حرکت کند. مسئله تغییر حجم هنگام تبدیل به یخ شدن در طبیعت بسیار مهم است بعنوان مثال پدیده هائی چون تخریب فیزیکی، هوازدگی سنگها و متلاشی شدن لوله های انتقال آب از اثرات این پدیده است. آب خالص تقریباً بو، مزه و رنگ ندارد.

جرم مخصوص که بصورت جرم در واحد حجم تعریف می شود برای آب 1000 کیلوگرم بر متر مکعب در نظر گرفته می باشد.

نیروئی که جاذبه زمین بر واحد حجم وارد می کند و با دیمانسیون ML-2T2 نمایش داده می شود برای آب برابر 9810 نیوتن بر متر مکعب است.

چگالی یک جسم نسبت بین دانسیته یا جرم مخصوص یک جسم به دانسیته آب در دمای استاندارد 4 درجه سانتیگراد و فشار یک اتمسفر است، بنابراین چگالی آب یک است. چگالی بدون دیمانسیون می باشد.

لزجت یا ویسکوزیته

لزجت خاصیتی از سیال است که به موجب مقاومت در مقابل تغییر شکل زاویه ای پدید می آید. این ویژگی متاًثر از نیروی پیوستگی (رابطه بین مولکولهای همجنس) و چسبندگی (ارتباط بین مولکولهای همجنس) مولکولهاست. آب یک سیال نیوتونی محسوب می شود زیرا رابطه میان تنش برشی و تغییر شکل آن تقریباً خطی است. دیمانسیون لزجت ML-1T2 می باشد. آب بواسطه اثر موئینگی در مقابل نیروهای کشش سطحی که در سطح مشترک آب و هوا وجود دارد مقاومت می کند. کشش سطحی باعث می شود تافشار داخل قطر مایع بیش از خارج آن باشد.

کشش سطحی آب: که با سیگما مشخص می شود در دمای 20 درجه برابر 0.073 نیوتن بر متر است.

لزجت دینامیک : این پارامتر که به لزجت مطلق هم شناخته می شود، در دمای 20 درجه برای آب 20N.S/m2 است.

لزجت سینماتیک: مترادف نسبت لزجت دینامیک به دانسیته آب است و در دمای 20درجه 10-6m2/s خواهد بود.

در دمای 20 درجه فشار بخار آب 2100000000 نیوتن بر متر مربع است.