Вода является одним из наиболее распространенных веществ на Земле, и одно из наиболее важных - это чрезвычайно ценный экономический ресурс, но также и тот, который мы бездумно тратим и чудовищно загрязняем.
В 1993 году Генеральная Ассамблея Организации Объединенных Наций провозгласила 22 марта Всемирным днём водных ресурсов. И не без оснований - без воды, мы не можем существовать.
Запасы пресной воды
Наибольшее количество воды содержится в мантии Земли. Это, примерно в 10 раз больше, чем вся вода в Мировом океане. Почти вся вода на планете не пригодна для питья. Мы можем употреблять лишь около 3% воды – именно столько запасов пресной воды на планете. Но даже большая часть этих 3% нам пока недоступна, так как содержится она в ледникахи в вечной мерзлоте.
97% воды на Земле составляет соленая вода; вода находится в озерах, реках, ручьев, прудов, болот Земли, и так далее приходится лишь 0,3% мировых запасов пресной воды. Остальное законсервировано в ледниках или находится в почве.
В атмосфере находится больше воды, чем во всех реках, вместе взятых. Если бы весь водяной пар в атмосфере нашей планеты превратился в жидкую воду сразу и выпал как осадки равномерно по планете, это позволило бы повысить уровень океана, лишь примерно на 2 сантиметра.
Физические свойства воды
Вода кипит при температуре +100 °С. Именно это полезное свойство воды позволяет избавиться путем долгого кипячения от множества вредных микроорганизмов.
Очищенная вода от всех примесей называется дистиллированной. Самое интересное и удивительное в этом, то, что такую воду пить человеку нельзя.
Вода содержит большое количество газов, в том числе и кислород с азотом. Именно это обстоятельство даёт возможность рыба и другим обитателям морей и рек спокойно существовать в воде и дышать через жабры.
Существует мертвая и живая вода. Её можно получить путем пропускания электрического тока в отлельных сосудах, имеющих электропроводные стенки.
Так как вода содержит в себе много растворенной соли её плотность незначительно повышается. Например, в Средиземном море
Горячая вода тяжелее, чем холодная. Это объясняется тем, что при нагревании из неё выходит большое количество растворённых газов, которые по плотности существенно легче, чем жидкость.
Пожалуй, самым интересным фактом про воду является то, что вода при замерзании расширяется . Именно от этого лопаются системы отопления, если зимой в них постоянно не прогонять теплую воду.
Вода начинает замерзать при нуле градусов по шкале Цельсия. Логично было бы предположить, что она имеет наибольшую плотность именно при этой отметке на термометре. Однако вода имеет наибольшую плотность при температуре +4 °С.
Удивительно то, что её плотность максимальна при +4 °С, т.е. она становится при таких условиях наиболее тяжёлой при одинаковых объемах.
Воду невозможно сжать обычным прессом. При сжатии вода начинает просачиваться сквозь стенки пресса. Также обстоит и с любым другим веществом, находящимся в жидком состоянии. А вот обычный лёд сжимается без проблем.
Благодаря тому, что лёд легко плавится при трении мы можем кататься на коньках, не испытывая серьезного сопротивления на его поверхности.
Вода, находясь в разных состояниях, по-разному отражает свет. Снег способен отразить примерно до 85% солнечных лучей, а вода только 5%. Поэтому она способна так много запасти в себе энергии солнечных лучей.
Синий цвет чистой океанской воды можно объяснить избирательным поглощением определённой части спектра и рассеянием света в воде.
Со школьной скамьи, нам известно что любое вещество может находится лишь в 3 агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Однако ученые выделяют у воды 5 различных состояний в жидком виде и 14 состояний у льда.
Некоторые исследователи насчитывают более 2000 структурированных форм воды.
Существует свыше 135 изотопных разновидностей воды. Названия их весьма подходящие: "живая", "мертвая", "тяжелая", "скользкая", "сухая" и "резиновая".
Как вы думаете, какая вода скорее превратится в лёд: горячая или холодная? Странный вопрос, ведь очевидно, что более холодная. Ведь горячую нужно вначале остудить, а уже затем дать ей замерзнуть. Однако опыт доказал, что в лёд быстрее превращается именно горячая вода.
Однозначного ответа на этот вопрос, почему горячая вода замерзает быстрее холодной, до сих пор не существует. Вероятно, дело в разнице в переохлаждении, испарении, образовании льда, конвекции, либо причина в воздействии растворённых газов на горячую и холодную воду.
Существует природное явление, которое учёные называют сверхохлаждением воды. Таким свойством обладает кристально чистая вода, не содержащая примесей. Даже при охлаждении ниже точки замерзания такая вода всё равно остается жидкой. Однако при понижении температуры, вода всё равно станет льдом или закипит.
Продолжая охлаждать замерзшую чистую воду можно заметить её чудесные превращения. При -120°С вода становится сверхвязкой или тягучей, а при температуре ниже -135 °С она превратится в "стеклянную" воду. "Стеклянной" водой – называют твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура, также как и в стекле.
Использование воды человечеством
Работающий туалет может тратить до 800 литров воды каждый день.
Только из-за одного неисправного крана, из которого по капле в секунду вытекает вода, может привести к утечке 14000 литров в год.
Ванну использует до 35 литров воды; на пятиминутный душ тратится от 10 до 25 литров.
Первые водопроводные трубы в США были сделаны из выдолбленных бревен.
748 миллионов человек в мире не имеют доступа к качественным источникам питьевой воды.
2,5 миллиарда человек не имеют возможности использовать туалет с водяным смывом.
Около 1,8 миллиарда человек во всем мире пьют воду, которая загрязнена экскрементами.
В развивающихся странах женщины и девочки в первую очередь отвечают за сбор воды; в среднем, 25% времени тратится на эту задачу.
Коллективно, южноафриканские женщины и дети проходят ежедневно расстояние эквивалентное 16 поездкам и обратно, чтобы принести воду.
Утечка воды в домашнем хозяйстве составляет 15 трлн. литров ежегодно.
В среднем, американец использует около 100 литров воды в день.
В среднем европейский житель потребляет около 50 литров воды в день.
В среднем, житель Африки к югу от Сахары использует 2 -5 литров воды в день.
Здоровье человека и вода
Вода – является основой жизни. Все живые животные и растения состоят из воды: животные – на 75%, рыбы – на 75%, медузы – на 99%, картофель - на 76%, яблоки - на 85%, помидоры - на 90%, огурцы - на 95%, а арбузы и вовсе - на 96%.
Вода не только даёт начало живому, но и способна отнять её. Примерно 85% всех известных человечеству заболеваний в мире передается с помощью воды. Порядка 25 млн. человек ежегодно умирает от этих заболеваний.
с возрастом ткани организма человека теряют воду. Из расчёта обезжиренной массы тела: У грудных младенцев вода составляет 80,6% тела, у взрослых – 75,9%, у стариков – 65-70%.
При помощи воды можно избавиться от лишнего веса. Употребляя, как напиток для утоления жажды, одну лишь воду, возможно, повлиять на общую калорийность рациона. Вода заменяет газированные калорийные напитки и после неё меньше тянет на сладкое, как в случае с чаем или .
Вода снижает вероятность сердечного приступа. Ученые выяснили, что те люди, которые пьют порядка 6-7 стаканов воды в день, меньше подвержены риску сердечного удара в отличие от тех, кто выпивает всего 1-2 стакана чистой воды.
Без воды человек не может долго прожить. Потребность в воде стоит на 2 месте, после кислорода. Без еды человек может прожить около 6 недель, а без воды – 5-7суток. За всю свою жизнь человек выпивает примерно 35 тонн воды.
Когда человек теряет всего 2% воды от массы своего тела, то у него возникает сильная жажда. Если доля потерянной воды возрастёт до 10%, то у человека начнутся галлюцинации. При потере в 12% человек уже не сможет восстановиться без медицинской помощи. При потере в 20% человек попросту умрёт.
Экономия водных ресурсов
Вода обманчива. Она свободно льется с неба и, кажется, будет течь бесконечно в реках, но она очень ограниченный ресурс. У нас есть только то, что у нас есть. И хотя есть около 332500000 кубических миль это на Земле - лишь 0,01% от всех мировых запасов воды далеко не вся она доступна для использования человеком. Нам действительно нужно научиться использовать воду.
Поскольку из обычного открытого крана вытекает 2 литра воды в минуту, вы можете сэкономить до 4 литров воды каждое утро, выключая кран, пока чистите зубы.
Загрязненные подземные воды очищаются естественным путём в течение нескольких тысячелетий.
Сколько нужно воды?
7,5 литра на человека в день, чтобы удовлетворить потребности большинства людей и около 5 литров на человека в день, чтобы покрыть основные гигиенические потребности.
10 литров воды требуется, чтобы сделать 1 лист бумаги.
Требуется порядка литров воды, чтобы сделать 17 унций пластика.
3500 литров воды, чтобы произвести 1 кг риса.
Требуется порядка 15000 литров воды, чтобы произвести 1 кг говядины.
Прочие факты про воду
Как известно, вода гореть не может. Однако, в Азербайджане существует разновидность воды, в котороя сильно насыщена метанов, от чего она может загореться, если поднести к ней спичку.
На Сицилии в одном из озёр существуют подводные источники кислоты, которые отравляют воду в этом водоеме.
Самая дорогая вода - это та, которую человек хочет заполучить во время сильной жажды. А что касается обычной торговли, то самая дорогая в мире вода продается в Лос-Анджелесе, США. Производитель упаковывает жидкость со сбалансированным вкусом и значением ph в бутылки со стразами "Swarovski". Стоимость одной такой бутылки равна 90 $ за 1 литр.
Морская вода является чрезвычайно питательной субстанцией. Так 1 куб. см такой воды содержит 1,5 граммов белка и других питательных веществ. Ученые считают, что лишь один Атлантический океан по своей питательности позволяет дать столько еды, сколько дадут 20 тыс. урожаев, которые собирают на протяжении года по всей суше.
Вода – это самое уникальное вещество на планете. Из нее на 75% состоит человеческий организм и на 70% - поверхность Земли. В этой статье собраны удивительные и интересные факты о воде, о которых вы даже не слышали.
- 1. В 10 раз больше воды содержится в мантии Земли, чем на ее поверхности – в мировом океане.
- 2. Всего 3% общего количества воды на нашей планете – пресная вода. И треть ее запасов пригодна для употребления, остальная же часть находится в ледниках.
- 3. Вода в океанах имеет синий оттенок из-за рассеянного потока света в ее водах.
- 4. По-разному отражается свет в разных состояниях воды. К примеру, снег отражает 85% лучей солнца, а вода – только 5%. А вот под лед океана проходит только 2% света.
- 5. Как ни странно, лед в разных частях света имеет разную температуру. В Антарктике лед самый холодный – минус 60 градусов, в Гренландии – минус 28 градусов, в Альпах – всего 0 градусов.
- 6. Знаете какая площадь снежинок в одном грамме снега? 0,06 – 0,37 метра в квадрате.
- 7. Интересные факты о воде касаются также ее общепризнанных физических свойств. К примеру, все знают, что вода имеет твердое, жидкое и газообразное состояние. Но ученые в жидком состоянии выделяют 5 отдельных состояний и 14 – в твердом.
- 8. Известная всем химическая формула воды H 2 О существует лишь на бумаге. Но такой чистой воды в природе просто не существует. Объясняется это тем, что вода отличный растворитель, и в ней содержится огромное количество примесей.
- 9. По критерию происхождения, вода бывает талой, почвенной, из свежего снега. По количеству веществ – ее видов еще больше. Поэтому науке известно около 1300 видов воды.
- 10. Средняя температура воды на поверхности мирового океана – 17.4 градусов. Кстати, в нижних слоях воздуха над ним – 14.4 градусов.
- 11. В одном кубическом сантиметре морской воды полтора грамма белка и большое количество других веществ. Поэтому, как утверждают ученые, питательность Атлантического океана равняется двадцати тысячам мировым годовым урожаям.
- 12. Океаны, которые занимают три четверти поверхности планеты, смягчают климат Земли, обогревая тем самым нижние слои атмосферы.
- 13. С земной поверхности ежедневно испаряется один триллион тонн воды, то есть 1000 000 000 000 воды.
- 14. В стакане воды – около 8 септиллионов молекул. Это 8 000 000 000 000 000 000 000 000 молекул.
- 15. 46% всего количества воды на Земле содержит Тихий океан, 23% - Атлантический, 20,3% - Индийский, 3,7% - Северно-Ледовитый.
- Как известно, вода прекрасно проводит электричество, поэтому не стоит купаться с электроприборами или во время грозы с молнией. Но интересно не это, а то, что сама по себе чистая (дистиллированная) вода является диэлектриком, а электричество проводят молекулы примесей и ионы различных минеральных солей.
- Плотность воды в жидком состоянии больше, чем в твердом, поэтому лед не тонет в воде, а всегда остается на поверхности.
- Всем известно, что человек примерно на 2/3 состоит из воды, но у животных этот показатель чуть меньше. Они состоят из воды примерно наполовину. Но самое интересное - это медузы. Они состоят аж на 99% из воды.
- Как ни странно, но горячая вода замерзает быстрее холодной, т.е. если налить одинаковое количество холодной и горячей воды в одинаковые емкости, то горячая вода быстрее превратится в лед. Само открытие сделал в1963 году школьник из Танзании Эрасто Мпемба.
- В разных состояниях вода по разному отражает свет. Например снег отражает примерно 90 процентов солнечной энергии, а вода всего 5%.
- Если охладить чистую воду примерно до -120 градусов, то она станет вязкой и даже тягучей.
- Морская вода замерзает при температуре -2 градуса.
- Вода меняет свою структуру в зависимости от окружающей среды. Был проведен эксперимент: Две одинаковые емкости с одной и той же водой. Для одной емкости включили тяжелую музыку, а для другой классическую. У той воды, которая «слушала» тяжелую музыку кристаллы стали некрасивыми и неровными, а та вода, которая «слушала» классическую музыку напротив, изменила свою структуру в лучшую сторону. Кристалл стали ровнее и красивее.
- Также был проведен подобный эксперимент: на одну емкость с водой наорали матом, а другая вода была из церкви (Святая). Позже водой из этих емкостей полили семена. Семена, которые полили «обруганной» водой дали лишь 48% процентов всходов, а семена, политые Святой водой дали аж 93% всходов.
- Считается, что самая чистая пресная вода находится в Финляндии.
- 22 марта считается всемирным днем водных ресурсов.
- Человек умирает после потери воды в организме примерно 10% от массы тела.
- Большая часть пресной воды находится в ледниках.
- Уже давно доказано, что вода вбирает в себя информацию, в том числе и негативную. Поэтому многие рекомендуют пить именно талую воду, так как при замерзании вода стирают всю информацию и становится чистой, а также укрепляет здоровье, иммунитет и возвращает радость жизни.
- Несмотря на то, что наша планета почти на 80% покрыта водой, для питья пригоден лишь 1%.
Вода — одно из самых важных и необходимых человеку веществ. Она нужна для питья, для приготовления пищи, в быту и в промышленности. Без воды не может существовать жизнь. Всё это известно каждому школьнику. Но в этом посте мы рассмотрим разные интересные факты о воде, про которые вы могли и не знать.
1) Вода — одно из самых распространённых веществ во Вселенной
На Земле есть места, где вода в дефиците. Некоторые даже считают, что нашей планете сильно повезло, что воды здесь довольно много, в отличие от Венеры или Марса. Но на самом деле вода — одно из самых распространённых веществ по Вселенной. Дело в том, что вода состоит из водорода и кислорода, при этом водород — самый распространённый элемент во Вселенной, а кислород — на третьем месте по распространённости. Легко вступая друг с другом в реакцию, водород и кислород образуют воду. Так что воды очень много в космосе и в Солнечной системе.
Планеты, спутники планет, кометы и астероиды, особенно те, которые находятся достаточно далеко от Солнца, чтобы вода не превращалась в пар, в очень большой степени состоят из воды.
Например, на спутнике Юпитера Европе воды очень много. Весь спутник покрыт толстым слоем льда, а под ним, как предполагают учёные, находится океан из жидкой воды глубиной около 100 км.
2) Человек может прожить без воды несколько дней
Обычно человеку нужно около 2 литров воды в сутки. Но если воды нет, сколько человек может прожить? Чаще всего можно встретить информацию, что человек без воды проживёт от трёх до пяти дней. Конечно, это приблизительные сроки, многое зависит от состояния самого человека и внешних условий. В жаркой пустыне человек вряд ли проживёт без воды больше суток, т. к. погибнет от теплового удара.Но при низкой температуре прожить без воды можно достаточно долго. Известен задокументированный случай (в г. Фрунзе в 1947 году), когда человек без воды смог прожить 20 дней.
Погибнуть от жажды человек может не только в пустыне, но и в открытом море, если у него нет пресной воды. Многие жертвы кораблекрушения пытались пить солёную морскую воду, но статистика подобных случаев показывает, что в этом случае люди обычно умирают ещё быстрее. Причина в том, что в морской воде концентрация солей куда больше, чем в организме человека, и их накопление имеет самые тяжёлые последствия для здоровья.
Тем не менее, на планете существуют животные, которые куда выносливее человека. Например, африканская рыба протоптер научилась переносить засуху, закапываясь в землю и впадая в спячку на несколько месяцев.
Протоптер
А чемпионы по выживанию тихоходки и вовсе могут пережить полное высушивание.
3) Чистой водой можно отравиться
Звучит парадоксально, но это факт. Если выпить слишком много воды, можно отравиться и умереть. Это произойдёт из-за того, что почки не смогут быстро вывести слишком много воды, в организме нарушится водно-солевой баланс и человек может умереть. Для некоторых людей опасным может быть количество воды 3 л и более, если это количество выпить в течении часа.
Некоторые случаи отравления водой стали широко известны. Например, в 2007 г. в Калифорнии сотрудники радиостанции решили провести конкурс, разыграв игровую приставку. По его условиям побеждал тот, кто выпьет больше воды. Победительница Дженнифер Стрэндж, которая выпила 6,5 литров воды, вскоре почувствовала себя плохо и спустя 5 часов умерла от водной интоксикации.
4) Вода может кипеть и замерзать при разной температуре
Всем хорошо известно, что вода замерзает при 0 °C, а кипит при 100 градусах. Но на самом деле эти температуры могут быть и другими. Во-первых, как температура кипения, так и температура замерзания воды зависят от давления. Какова же эта зависимость?
Чем выше давление, тем больше температура кипения воды, а чем оно ниже, тем температура меньше. Если понижать давление, то вода будет кипеть при всё более низкой температуре, пока при давлении 611,73 Па (или 0,006 атмосфер) температура кипения воды не сравняется с температурой её замерзания — 0,01 °C. При таком и более низком давлении вода в жидком виде существовать уже не может.
Видео — если откачивать воздух, вода закипает при комнатной температуре:
А что будет, если повышать давление? Температура кипения воды также будет повышаться (поэтому, например, в скороварке при повышенном давлении можно приготовить еду быстрее), но лишь до определённого предела. При температуре 374 °C и давлении 22 МПа (218 атм) вода всё-таки превратится в пар, по сути различия между её жидким и газообразным состоянием исчезнут.
Температура замерзания воды также зависит от давления, причём при повышении давления она сначала понижается, достигая -22 °C при давлении 2200 атмосфер, а затем снова начинает расти.
Но повлиять на то, когда закипит или замёрзнет вода, можно и по-другому. Известно, что особо чистая вода даже при обычном давлении может не замерзать при температуре ниже нуля и не закипать при температуре выше 100 градусов. Такую особо чистую воду, аккуратно охлаждая, можно охладить до -33 °C, а аккуратно нагревая, довести до 200 °C. Однако при малейшем сотрясении или добавлении примесей в такую воду она мгновенно замерзает или, соответственно, закипает.
Видео — мгновенное замерзание переохлаждённой воды:
5) Вода — прекрасный растворитель
Многие вещества под воздействием воды растворяются, распадаясь на отдельные атомы или ионы. При этом свойства раствора значительно отличаются как от свойств чистой воды, так и от свойств исходного вещества. Например, ни чистая соль, ни чистая вода не проводят электрический ток, в отличие от раствора соли в воде.
Растворяются в воде и твёрдые вещества и газы, при этом растворимость твёрдых веществ с ростом температуры увеличивается, а растворимость газов уменьшается. Т. е. кислорода в холодной воде растворится больше, а соли — меньше. Некоторые вещества растворяются в воде в очень больших количествах. Например, в 1 литре воды можно растворить аж 71 кг гипофосфита таллия.
6) Вода не такая мягкая, как кажется
Обычно вода кажется мягкой и безвредной, но когда что-то сталкивается с ней на большой скорости, она покажется очень твёрдой. Например, прыгать в воду с высоты 50 м и более не намного безопаснее, чем на бетон.
А струя воды под большим давлением вполне способна резать металл:
7) У воды есть поверхностное натяжение
Молекулы воды притягиваются друг к другу, и те из них, которые оказались на поверхности, другие молекулы как бы стремятся втянуть внутрь жидкости. Таким образом вода стремится уменьшить свою поверхность, а поскольку самая маленькая поверхность у шара, то маленькие количества воды принимают форму шарообразных капелек. Однако в невесомости и большие количества воды принимают форму шара:
Некоторые вещества, растворённые в воде, способны менять её поверхностное натяжение. Например, мыло и стиральные порошки его уменьшают, из-за чего молекулы воды начинают меньше притягиваться друг к другу и лучше смачивать другие вещества, таким образом одежда лучше отстирывается.
1. Вода покрывает 70% территории нашей планеты. В то же время пресной, то есть пригодной для питья, являются только 3% от этого количества. Но большая часть её невозможно использовать, так как она находится в ледниках.
2. Горячая вода замерзает быстрее, чем холодная. Опыты экспериментально доказывают это, но почему так происходит, ученые до сих пор не знают наверняка.
3. Вода может не замерзать до – 42 градусов. Очень чистая вода, без примесей, может охлаждаться до этой температуры, оставаясь жидкой. Дело в том, что лёд начинает образовываться вокруг частичек примесей, содержащихся в воде.
4. Вода обладает памятью. Водородная связь объединяет молекулы H2O в группы, которые принято называть кластерами, а те в свою очередь образуют клатраты. Структурированной водой называют именно воду с упорядоченной организацией кластеров. Поскольку кластеры воды могут перестраиваться от любого воздействия, получается, что вода записывает всю окружающую её информацию. Этот эффект ученые назвали «память воды».
5. Достаточное количество воды необходимо для здоровья сердца. Наблюдения показали, что люди, выпивавшие 6 стаканов воды в день, имели более здоровое сердце, чем люди, выпивавшие по 2 стакана.
6. Обезвоживание наступает уже при потере организмом количества воды, равного по весу 2% веса тела. Обезвоживание в более 10% веса становится опасным для жизни. Потерю воды в 12% веса невозможно восстановить без врачей.
7. За всю свою жизнь человек выпивает примерно 35 т воды. После кислорода вода – самое необходимое вещество.
8. Одному миллиарду людей безопасная вода недоступна. Каждый шестой житель Земли мечтает хоть раз напиться воды вдоволь, но не имеет такой возможности. Если в нашей стране напиться воды можно просто открыв кран квартире, то есть регионы, где питьевая вода – роскошь.
9. В последние 50 лет в мире произошло 507 конфликтов, связанных с доступом к воде. 21 из них закончился военными действиями.
10. Самая чистая вода находится в Финляндии. За ней следуют Канада и Новая Зеландия. Об этом свидетельствуют данные ЮНЕСКО от 2003 года.
11. На каждом континенте сейчас есть своя «мёртвая» река , которая стала непригодной для какого-либо использования вообще из-за загрязнения. Например, официально признан мёртвым один из рукавов Ганга на территории Бангладеш, река Буриганга. Практически мёртв залив в устье Миссисипи: там не выживают почти никакие организмы, несмотря на наличие систем очистки. Самой же загрязнённой рекой в мире считается Цитарум на острове Ява.
12. К 2050 году кислотность вод Мирового океана повысится на 150% , что приведет к необратимым изменениям морских экосистем, говорилось в докладе ООН на конференции по изменению климата в Копенгагене.
13. За год человек потребляет 60 тонн воды только за счёт питания. Чтобы вырастить 1 килограмм картофеля нужно затратить 100 литров воды, 1 килограмм риса - 4000 литров воды, 1 килограмм говядины - 13000 литров воды. На производство одного гамбургера затрачивается 2400 литров воды.
14. В Мировом океане оказывается 260 миллионов тонн пластмассовых изделий ежегодно. В природные водоёмы каждый день попадает два миллиона тонн человеческих отходов.
15. Загрязнённые подземные воды очищаются в течение нескольких тысячелетий.