A víz lehetséges halmazállapot formái

A földön az anyagok háromféle halmazállapotban fordulnak elő, úgymint szilárd, folyékony és légnemű. A víz azért különleges, mert mindhárom halmazállapotban előfordul. Szobahőmérsékleten folyékony, 0 °C-on megszilárdul, jéggé fagy. Ha a jeget melegítjük, akkor olvadását követően először folyékony halmazállapotba kerül, majd tovább melegítve gőzölögni kezd. A gőz nem más, mint légnemű halmazállapotú víz.

A fagyás

Víz a mélyhűtőben A fagyás jelenségével nap mint nap találkozol. Elég, ha bekukkantasz a fagyasztóba, vagy télen megfigyeled a befagyott tavakat, tócsákat. Korcsolyázni sem mehetnél, ha nem lenne megfagyva a víz. A fagyás az a halmazállapot-változás, amelynek során a folyékony anyag megszilárdul. A víz 0 °C-on szilárdul meg, ez a fagyáspontja. De vajon melyek a fagyás a jellemző tulajdonságai. Kísérletezz! Tégy este egy vízzel teli üveget vagy műanyagpalackot a fagyasztóba, vagy télen rakd ki egyszerűen a szabadba, s figyeld meg reggel a változásokat! Mi történt? A palack szétdurrant. Ebből arra következtethetünk, hogy a víz térfogata fagyáskor nő, hiszen a jég szétfeszítette az üveget. A jég térfogata az eredeti térfogatánál nagyobb lett. A víznek e tulajdonsága eltér az átlagtól, hiszen a legtöbb anyag térfogata melegítés hatására nő, hűtésre pedig csökken.

Az olvadás

Jégkocka a pohárban Az olvadás folyamatát gyakran megfigyelheted. Nézd meg tél végén a befagyott vizek olvadását, vagy egyszerűen csak segíts szüleidnek a hűtő olvasztásakor, vagy tégy jégkockát az innivalódba. Mi tapasztalsz? Az innivalód lehűlt, miközben a jégkocka elolvadt. Azt a folyamatot, melynek során az anyag szilárd halmazállapotból folyékony halmazállapotba kerül, olvadásnak nevezzük. A jég 0 °C-on olvad meg, ez az olvadáspontja. A víz fagyáspontja és olvadáspontja egyaránt 0 °C.

Mit gondolsz, miért nem süllyed el az úszó jégtábla a víz felszínén? A víz fagyáskor kitágul, a sűrűsége lecsökken. Így a kisebb sűrűségű jég úszik a víz felszínén. Nagy hidegben a folyók, tavak befagynak, ezért is lehet például a Balatonon is korcsolyázni. Biztosan hallottad már, amint bemondják, hogy a tavon például 15 cm vastag a jégréteg, s biztonságosan rá lehet menni. De mi történik a halakkal télen? Azok nem fagynak meg, sőt a víz sem fagy meg a mélyebb rétegekben. Ez azért van így, mert a felszíni jégréteg megvédi a vizet a további lehűléstől, így alatta a víz folyékony marad.

A párolgás

A párolgás fogalmával talán kevesebbszer találkozol a mindennapokban, mint az olvadás vagy a fagyás fogalmával. A párolgás során a folyékony halmazállapotú anyag légneművé válik. Ha kiteregetsz vizes ruhát a szabadba, a víz lassan elpárolog, s a ruha száraz lesz. A száradás gyorsabb, ha meleg, napos vagy szeles idő van. A párolgás tehát gyorsabb, ha a hőmérséklet magasabb. Télen, ha mosás után gyorsan szeretnél száraz ruhát, tedd azt a meleg radiátorra! A melegített víz

De vajon milyen hőmérsékleten párolog a víz? Végezd el felnőtt kíséretében az alábbi kísérletet! Vegyél 3 üvegpoharat, s töltsd őket tele vízzel. Az egyikek hagyd így szabadon, a másikat kis lángú borszeszégővel, a harmadikat nagyobb lángú gázégővel melegíts! A gázégő alatt melegített pohárból, a vízből – viszonylag gyorsan – pára, vízgőz szabadul fel. Később kisebb vízgőzfelhő jelenik meg a borszeszégővel melegített pohár fölött is. Ez is bizonyítja, hogy magasabb hőmérsékleten gyorsabb a párolgás. A poharakat nézd meg pár nap elteltével is! Az első – nem melegített – pohárral kezdetben látszólag nem történt semmi. Viszont pár nap után itt is csökkeni látszik a vízszint, vagyis a víz egy része szobahőmérsékleten is elpárolgott a pohárból. A víz tehát minden hőmérsékleten párolog. Ha a szobában száraz a levegő, tégy edényben vizet a fűtőtestre, vagy bárhová, s a víz elpárolgásával nedvesebbé, párásabbá teheted a levegőt.

Párolgás főzéskor

A lecsapódás

Lecsapódás főzéskor Ha télen rálehelsz a hideg ablaküvegre, vagy szemüvegben belépsz a hidegből egy meleg helyiségbe. Ilyenkor bepárásodik az üveg, s akár vízcseppecskék gyöngyöződhetnek rajta. S biztosan megfigyelted már, hogy ha anyukád főzés közben leemeli a lábas fedelét, akkor apró vízcseppek gurulnak le róla. Vigyázz, mert a forró gőz és víz balesetveszélyes! A hideg fedőn vízcseppecskéket látunk. A gőz lecsapódott a fedő felszínén, újra folyékonnyá vált. Azt a folyamatot, amely során a légnemű anyag cseppfolyóssá válik, lecsapódásnak nevezzük.

A lecsapódó gőz

A forrás

Forrásban lévő víz A forrás kifejezést gyakran használjuk főzés során. Esetleg már veled is megesett, hogy anyukád megkért, hogy szólj, ha felforrt a víz. Például ha főtt tojást készítünk, annak is a szükséges főzési idejét a víz forrásától kezdve számítjuk. S mit is látsz ilyenkor a vízben? Kis buborékok törnek fel, egyre többen és egyre hevesebben a főzés intenzitásától függően. E buborékok megnőnek és feljönnek a víz felszínére. Ilyenkor a víz forr. A forrás végeredményben olyan, mint egy erős párolgás, amikor a víz nemcsak a felszínén, hanem a belsejében (a buborék felületén) is párolog. A forrás során a folyékony halmazállapotú víz légneművé válik. A víz 100 °C-on forr, ez a forráspontja.