Les états de l'eau: solide, liquide et gazeux
Les états de l'eau peuvent être solides, liquides et gazeux, et sont dans tous les cas très importants pour le cours de la vie.
Bien que 70% de la surface de la terre soit recouverte d’eau, elle ne représente qu’une petite partie du volume total de la planète. L'eau peut se présenter sous trois états physiques: solide, sous forme de glace, liquide et gaz sous forme de vapeur.
Les trois états de l'eau
L'état solide
L'eau se solidifie lorsque sa température est égale ou inférieure à zéro degré centigrade. À l’état solide, l’eau a une forme bien définie et très rigide: les particules qui la composent sont retenues au même endroit par leurs grandes forces attractives.
Contrairement à la plupart des substances, l'eau augmente son volume à mesure qu'elle se solidifie. C'est pourquoi si on congèle de l'eau dans un récipient, elle peut se casser. Au fur et à mesure que l'eau augmente son volume et conserve sa masse, l'eau solide flotte dans l'eau liquide. Cela aide les poissons à vivre sous les calottes glaciaires en hiver dans les lacs gelés.
Les eaux solides sont appelées glace et sont présentes naturellement dans les calottes polaires, la neige et les glaciers.
L'état liquide
À des températures comprises entre 0 et 100 degrés Celsius, l’eau est à l’état liquide. Dans cet état, sa forme est définie par le conteneur qui le contient, peut s'écouler et a un volume constant. L'eau peut rester à l'état liquide à moins de 0 degré Celsius si la pression à laquelle elle est soumise est très élevée, comme par exemple au-dessous des calottes polaires.
L'eau est à l'état liquide dans les mers, les lacs, les rivières et sous la pluie. Les êtres vivants consomment de l'eau liquide et nous sommes composés à 70% de cet élément. L'eau liquide est essentielle à la vie.
La vitesse du son dans l'eau varie de 1400 m / s à 1540 m / s, en fonction de la température à laquelle vous vous trouvez.
Comme il transmet très bien les basses fréquences et n’a pratiquement aucune atténuation, de nombreux animaux aquatiques tels que les baleines et les dauphins communiquent avec des ondes sonores sous l’eau. Ce même principe est utilisé sur les navires et les sous-marins pour détecter des objets dans l'eau.
L'eau liquide a été appelé solvant universel. Beaucoup de substances sont solubles dans l'eau. Les graisses et les huiles ne le sont pas et, lorsqu'elles sont jointes à l'eau, elles forment des émulsions (elles restent séparées).
La molécule d’eau a une forte polarisation, ce qui est responsable de sa forte adhésivité et de sa capillarité. Ces propriétés permettent aux petits animaux de se déplacer et permettent également à la sève des arbres de s’élever contre la gravité dans les plantes. Au contraire, lorsqu'elle est mélangée avec des savons, l'eau perd cette capacité, ce qui permet d'éliminer la saleté des objets.
Dans notre système solaire, nous avons trouvé des traces d’eau liquide dans de petites proportions et pendant un court laps de temps sur Mars. Nous soupçonnons son existence dans plusieurs lunes de Jupiter et de Saturne, mais cela n’a pas été prouvé. Si la terre était seulement 5% plus proche ou plus éloignée du soleil, l'eau serait complètement gelée ou sous forme de vapeur.
L'état gazeux
L'état gazeux est caractérisé par l'absence de forme ou de volume défini, le gaz occupe tout l'espace du récipient qui le contient; son volume dépend de la température et de la pression à laquelle il est soumis, il peut être compressé, mélangé, dilaté et contracté car les forces d'attraction entre ses molécules sont très faibles.
L'eau est à l'état gazeux lorsqu'elle atteint des températures supérieures à 100 degrés Celsius. La vapeur d'eau flotte dans l'atmosphère sous forme de nuages, et en général dans l'air que nous respirons, et ne se manifeste sous forme liquide que lorsque l'air devient saturé lorsqu'il se refroidit, lorsque l'eau se condense sous forme de gouttelettes de rosée.
Mais il n'est pas nécessaire de chauffer l'eau à 100 degrés pour l'évaporer. Notre respiration produit de la vapeur d'eau, ainsi que la combustion d'hydrocarbures. L'eau s'évapore avec la chaleur solaire des mers, des lacs et de la surface de la terre en général.
L'eau sous forme de vapeur dans l'atmosphère devient de plus en plus lourde à mesure que de plus en plus de molécules d'eau s'y rejoignent, tombant sous forme de pluie ou de neige en fonction de la température. Ce processus s'appelle précipitation. L'eau liquide retourne dans les rivières et les mers et recommence à s'évaporer, remplissant ainsi un cycle continu.
Quelques faits intéressants sur l'eau
L'eau est composée de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène. De l'eau a été détectée sur d'autres planètes, principalement sous forme de glace ou de vapeur. Sur Terre, 97% de l'eau se trouve dans les océans. 70% de l'eau douce est concentrée dans les calottes glaciaires polaires; les 30% restants comprennent les rivières et les lacs et les eaux souterraines.
L'eau destinée à la consommation humaine doit être exempte de contaminants. Ce n’est pas toujours le cas et dans de nombreuses régions du monde, la population n’a pas accès à l’eau potable, victime de maladies provoquant des millions de vies par an.
La majeure partie de l'eau utilisée par l'humanité va à l'agriculture. Des technologies ont été développées pour réduire cette consommation d’eau et pour l’utiliser pour la consommation humaine.
De nombreux endroits sur la planète n'ont pas d'eau douce et utilisent des usines de dessalement pour obtenir de l'eau potable à partir de l'eau de mer.
Depuis sa création, l’humanité s’est établie à proximité de sources d’eau douce, telles que les grands fleuves et les lacs. Ils ont également utilisé les rivières comme moyen de transport.
L'eau est un agent important pour la régulation de la température de la terre. En combinaison avec le dioxyde de carbone, la vapeur d'eau contribue à l'effet de serre qui protège notre planète des températures extrêmement froides ou chaudes.
L'être humain a besoin de consommer de l'eau pour vivre, au moins un litre et demi en moyenne par jour, afin de maintenir ses fonctions métaboliques. Sept jours sans boire d'eau produisent la mort d'un être humain.
