le anomalies de l'eau sont ces propriétés qui la distinguent et la positionnent comme la substance liquide la plus importante et la plus spéciale de toutes. Physiquement et chimiquement, l'eau présente une énorme différence par rapport aux autres liquides, dépassant même les attentes et les calculs théoriques. Peut-être est-ce aussi simple et en même temps aussi complexe que la vie elle-même.
Si le carbone est la pierre angulaire de la vie, l'eau correspond à son fluide. S'il n'était pas unique et incomparable, produit de ses anomalies, les liaisons carbone qui composent les matrices biologiques ne seraient d'aucune utilité; la perception de la vie s'effondrerait, les océans gèleraient complètement et les nuages ne seraient pas suspendus dans le ciel.
La vapeur d'eau est beaucoup plus légère que les autres gaz et son interaction avec l'atmosphère entraîne la formation de nuages; le liquide est considérablement plus dense par rapport au gaz, et cette différence de densité semble accentuée par rapport aux autres composés; et le solide, anormalement, a une densité beaucoup plus faible que le liquide.
Un exemple de ce dernier est observé dans le fait que les icebergs et la glace flottent dans l'eau liquide, un produit de sa densité plus faible..
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L'eau montre une opposition sévère à l'augmentation de sa température à partir d'une source de chaleur. Par conséquent, la source doit fournir suffisamment de chaleur pour forcer l'eau à élever sa température d'un degré centigrade; c'est-à-dire que sa chaleur spécifique est élevée, plus que celle de tout composé ordinaire, et a une valeur de 4,186 J / g · ºC.
Les explications possibles de sa chaleur spécifique anormale sont dues au fait que les molécules d'eau forment de multiples liaisons hydrogène, de manière désordonnée, et que la chaleur est dissipée pour augmenter les vibrations de tels ponts; sinon, les molécules d'eau ne vibreraient pas à une fréquence plus élevée, ce qui se traduit par une augmentation de la température..
D'autre part, une fois que les molécules sont devenues thermiquement excitées, elles mettent du temps à rétablir l'état d'origine de leurs liaisons hydrogène; cela revient à dire qu'il faut du temps pour se refroidir dans des conditions normales, se comportant comme un réservoir de chaleur.
Les plages, par exemple, présentent les deux comportements à différentes saisons de l'année. En hiver, ils restent plus chauds que l'air ambiant et en été, plus frais. Pour cette raison, il fera beau, mais en se baignant dans la mer, il fait plus frais..
L'eau a une enthalpie ou chaleur latente d'évaporation très élevée (2257 kJ / kg). Cette anomalie est en synergie avec sa chaleur spécifique: elle se comporte comme un réservoir et un régulateur de chaleur..
Ses molécules doivent absorber suffisamment de chaleur pour passer dans la phase gazeuse, et la chaleur est obtenue de leur environnement; en particulier sur la surface à laquelle ils adhèrent.
Cette surface peut être, par exemple, notre peau. Lorsque le corps fait de l'exercice, il libère de la sueur, dont la composition est essentiellement de l'eau (supérieure à 90%). La sueur absorbe la chaleur de la peau pour se vaporiser, donnant ainsi la sensation de refroidissement. La même chose se produit avec le sol, qui après avoir vaporisé son humidité, diminue sa température et se sent plus froid.
La molécule d'eau est extrêmement polaire. Cela se reflète dans sa constante diélectrique (78,4 à 25 ° C), qui est supérieure à celle des autres substances liquides. En raison de sa polarité élevée, il est capable de dissoudre un grand nombre de composés ioniques et polaires. C'est pour cette raison qu'il est considéré comme le solvant universel.
L'une des curieuses anomalies de l'eau liquide est qu'elle se diffuse beaucoup plus rapidement que prévu à travers un trou de taille réduite. Les fluides augmentent généralement leur vitesse lorsqu'ils traversent des tuyaux ou des canaux plus étroits; mais l'eau accélère plus drastiquement et violemment.
Macroscopiquement, cela peut être observé en faisant varier la section transversale des tuyaux à travers lesquels l'eau circule. Et au niveau nanométrique, la même chose peut être faite mais en utilisant des nanotubes de carbone, selon des études informatiques, qui aident à clarifier la relation entre la structure moléculaire et la dynamique de l'eau..
Il a été mentionné au début que la glace a une densité inférieure à celle de l'eau. En plus de cela, il atteint une valeur maximale autour de 4 ° C. Lorsque l'eau refroidit en dessous de cette température, la densité commence à diminuer et l'eau plus froide monte; et enfin, proche de 0 ° C, la densité tombe à une valeur minimale, celle de la glace.
L'une des principales conséquences de cette situation n'est pas seulement que les icebergs peuvent flotter; mais aussi, il favorise la vie. Si la glace était plus épaisse, elle coulerait et refroidirait les profondeurs jusqu'au gel. Ensuite, les mers se refroidiraient de bas en haut, ne laissant qu'un film d'eau disponible pour la faune marine..
De plus, lorsque l'eau s'infiltre à travers les creux des roches et que la température baisse, elle se dilate lorsqu'elle gèle, favorisant son érosion et la morphologie externe et interne..
Au fur et à mesure que la glace flotte, les surfaces des lacs et des rivières gèlent, tandis que les poissons peuvent continuer à vivre dans les profondeurs, où l'oxygène se dissout bien et la température est supérieure ou inférieure à 4 ° C..
D'autre part, l'eau liquide, en fait, n'est pas considérée comme idéalement homogène, mais se compose d'agrégats structurels de densités différentes. À la surface, l'eau la plus légère se trouve, tandis qu'au fond, la plus dense.
Cependant, de telles «transitions» liquide-liquide ne sont perceptibles que dans l'eau surfondue et sous des simulations à haute pression..
Une autre anomalie caractéristique de l'eau est que la glace diminue sa température de fusion lorsque la pression augmente; c'est-à-dire qu'à une pression plus élevée, la glace fond à des températures plus basses (inférieures à 0 ° C). C'est comme si la glace, au lieu de se contracter, se dilatait sous l'effet de la pression.
Ce comportement est contraire à celui des autres solides: plus la pression exercée sur eux est élevée, et donc leur contraction, ils auront besoin d'une température ou d'une chaleur plus élevée pour fondre et ainsi pouvoir séparer leurs molécules ou ions..
Il convient également de mentionner que la glace est l'un des solides les plus glissants de la nature..
Enfin, bien que seules quelques anomalies aient été mentionnées (sur les quelque 69 qui sont connues et de nombreuses autres à découvrir), l'eau a une tension superficielle anormalement élevée..
De nombreux insectes profitent de cette propriété pour pouvoir marcher sur l'eau (image du haut). En effet, son poids n'exerce pas une force suffisante pour briser la tension superficielle de l'eau, dont les molécules, au lieu de se dilater, se contractent, empêchant la surface ou la surface d'augmenter..
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