4°C-аас доош температурт усны хэвийн бус зан үйлийн тухай нийтлэл
Температур нэмэгдэхэд объект бүр тэлж (объектын эзэлхүүн нэмэгддэг), температур буурахад объектууд агшдаг (объектын эзэлхүүн буурдаг). Ус мөн температур нэмэгдэхэд тэлж, температур буурахад агшдаг боловч 0 ° C – 4 ° C-д биш. 0°C-аас 4°C-ийн хооронд температур нэмэгдэхийн хэрээр усны эзэлхүүн буурдаг (ус агшдаг). Хэрэв бид усыг 0 ° C-д халаавал ус улам халуун болж, усны эзэлхүүн буурдаг. Ус 4 ° C хүрэхэд агших үйл явц зогсдог. 4 ° C -аас дээш температурт температур нэмэгдэхийн хэрээр усны эзэлхүүн нэмэгддэг. Үүний оронд температур 4 ° C-аас 0 ° C хүртэл буурахад ус тэлдэг (усны эзэлхүүн нэмэгддэг).
Жишээлбэл, бид усыг хөлдөөгчид 30 ° C-д хийнэ. Хөлдөөгчид байх үед усны температур буурдаг. Усны температур буурахад усны хэмжээ мөн буурдаг (ус агшдаг). 4 ° C хүрэхэд ус тэлж эхэлдэг (усны хэмжээ нэмэгддэг). Усны тэлэлт 0°C хүрэхэд зогсдог. Бусад объектуудаас ялгаатай нь объектын температур 0 ° C хүртэл буурахад агшиж байдаг (объектын хэмжээ буурдаг). Объект агших үед (объектын хэмжээ буурдаг) нягтрал нэмэгддэг. Үүний эсрэгээр, объектууд тэлэх үед (объектын хэмжээ нэмэгддэг) нягтрал буурдаг. Нягтралын томъёо = масс / эзэлхүүн. Объектын масс үргэлж тогтмол байдаг. Эзэлхүүн нь температураас хамааран өөрчлөгдөж болно. Ус зөвхөн 4 ° C хүртэл агшдаг (усны хэмжээ буурдаг) тул ус 4 ° C -д хамгийн өндөр нягтралтай байдаг.
Усны гажигийн ашиг тус нь өвөлтэй газруудад мэдрэгддэг. Өвөл болоход агаарын температур буурдаг. Усны гадаргуу устай харьцдаг тул гол эсвэл нуурын гадаргуугийн усны температур мөн буурдаг. Усны температур буурах тусам усны хэмжээ мөн буурдаг. Усны хэмжээ буурах тусам усны нягтрал нэмэгддэг. Гадаргуу дээрх ус нь доорх уснаас илүү нягтралтай байдаг. Илүү нягтралтай тул гадаргуу дээрх ус доошоо хөдөлдөг (живдэг). Доод талын ус нь илүү нягтралтай тул дээшээ хөдөлдөг (хөвдөг). Энэ үйл явц нь усны температур 4 ° C хүрэх хүртэл үргэлжилдэг. Тиймээс 4 ° C -д ус хамгийн өндөр нягтралтай байдаг.
Гол эсвэл нуурын гадаргуу дээрх усны температур 4 ° C-аас бага болоход гадаргуу дээрх ус тэлдэг (усны хэмжээ нэмэгддэг). Учир нь усны хэмжээ нэмэгдэхийн хэрээр усны нягтрал буурдаг. Гадаргуу дээрх усны нягтрал нь ёроолын усны нягтралаас бага тул гадаргуу дээрх ус унаж чадахгүй. Гадаргуу дээрх ус нь дээр хэвээр үлдэж, усны температур 0°C хүртэл буурахад эхлээд хөлддөг. Гадаргуу дээрх устай харьцдаг тул усны температур 0°C хүртэл буурахад гадаргуугийн доорх ус мөн хөлдөж эхэлдэг. Тиймээс хөлдөх үйл явц нь гадаргуу дээрх уснаас эхэлдэг. Нуур эсвэл голын ёроол дахь ус нь ихэвчлэн хөлддөггүй, учир нь агаарын температур хөлддөггүй. Ёроол дахь ус хөлддөггүй тул нуур эсвэл голын ёроолд байгаа загас, амьд биетүүд өвлийн улиралд амьд үлддэг.
Ус нь өвөрмөц молекулын бүтэц болон молекулуудын хоорондох устөрөгчийн холбооны шинж чанараас шалтгаалан олон гажигтай зан үйлийг үзүүлдэг. Эдгээр гажигуудын хамгийн чухал нь усны нягтрал хөрөх үед, ялангуяа температур хөлдөх цэгт ойртох үед өөрчлөгддөг зан үйл юм. Энэ үзэгдлийн тоймыг энд оруулав.
- Нягт ба температур: Ихэнх бодисууд хөрөх тусам нягтрал нь нэмэгдэж, халах тусам нягтрал нь буурдаг. Учир нь бөөмсүүд хөрөх үед бие биендээ ойртож, халаах үед холддог.
- Усны аномалиГэсэн хэдий ч ус хөлдөх цэгийнхээ ойролцоо өөр өөрөөр ажилладаг. Өрөөний температураас хөрөх тусам нягтрал нь нэмэгддэг ч энэ хандлага 4°C орчимд эсрэгээрээ өөрчлөгддөг. 4°C-аас доош температурт ус хөрөх тусам нягтрал нь буурч, 0°C хүрч хөлддөг.
- Мөс үүсэхУстөрөгчийн холбооны чиглэлээс шалтгаалан мөс нь зургаан өнцөгт торон бүтэцтэй байдаг. Энэ бүтэц нь мөсийг шингэн уснаас бага нягттай болгодог. Тийм ч учраас мөс усан дээр хөвдөг.
- Экологийн ач холбогдолЭнэхүү гажигтай зан үйл нь усны амьдралд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Өвлийн улиралд гадаргын ус хөрөхөд нягтрал нь нэмэгдэж, температур нь 4°C хүртэл живдэг. Энэ температураас доош хөрөх тусам ус гадаргуу дээр үлдэж, эцэст нь хөлддөг. Үүний үр дүнд гадаргуу дээр мөс үүсч, доорх ус шингэн хэвээр үлдэж, усны амьдрал амьд үлддэг. Хэрэв мөс шингэн уснаас нягт байсан бол (ихэнх хатуу бодисууд шингэн хэлбэрээсээ нягт байдаг шиг) ёроол руу живж, усны бүх бие хатуу бодисыг хөлдөхөд хүргэх бөгөөд энэ нь усны экосистемд сүйрэл учруулах болно.
- Аномалийн шалтгаанЭнэхүү гажигтай зан үйлийн шалтгаан нь усны молекулуудын хоорондох устөрөгчийн холбоонд оршино. Ус 4°C хүртэл хөрөх үед устөрөгчийн холбоо нь усны молекулуудыг илүү урт бүтэцтэй байлгахын тулд тохируулж, нягт болгодог. Гэхдээ 4°C-аас доош температурт ус мөсөнд агуулагддаг зургаан өнцөгт бүтцийг авах хандлагатай болдог. Энэ бүтэц нь илүү нээлттэй, бага нягтралтай байдаг тул ус 4°C-аас доош хөрөх үед нягтрал буурах нь ажиглагддаг.
Усны энэ зан үйлийг ойлгох нь зөвхөн эрдэм шинжилгээний хувьд сонирхолтой төдийгүй олон экологи, хүрээлэн буй орчны үйл явцыг ойлгоход чухал ач холбогдолтой юм.
