Рафтори ғайримуқаррарии об дар ҳарорати пасттар аз 4°C

Мақола дар бораи рафтори ғайримуқаррарии об дар ҳарорати пасттар аз 4°C

Ҳар як объект ҳангоми баланд шудани ҳарорат васеъ мешавад (ҳаҷми объектҳо меафзояд) ва объектҳо ҳангоми паст шудани ҳарорат хурд мешаванд (ҳаҷми объектҳо кам мешаванд). Об инчунин ҳангоми баланд шудани ҳарорат васеъ мешавад ва ҳангоми паст шудани ҳарорат хурд мешавад, аммо на дар 0 ^° C – 4 ^° C. Дар байни 0°C ва 4°C, ҳаҷми об бо афзоиши ҳарорат кам мешавад (об хурд мешавад). Агар мо обро дар 0 ^° C гарм кунем, об гармтар мешавад ва ҳаҷми об кам мешавад. Раванди хурдшавӣ вақте қатъ мешавад, ки об ба 4 ^° C мерасад. Дар болои 4 ^{° C, ҳаҷми об бо афзоиши ҳарорат зиёд мешавад. Ба ҷои ин, об ҳангоми паст шудани ҳарорат аз 4 °} C то 0 ^° C васеъ мешавад (ҳаҷми об зиёд мешавад).

Масалан, мо обро ба 30 дараҷа гарм мекунем. ^oC дар яхдон. Ҳангоми дар яхдон будан, ҳарорати об паст мешавад. Вақте ки ҳарорати об паст мешавад, ҳаҷми об низ кам мешавад (об кам мешавад). Вақте ки он ба 4 мерасад ^oC, об васеъ шудан мегирад (ҳаҷми об меафзояд). Васеъшавии об вақте қатъ мешавад, ки ҳарорат ба 0 °C мерасад. Бар хилофи дигар ашёе, ки ҳангоми паст шудани ҳарорати ашё ба 0 коҳиш меёбанд (ҳаҷми ашё кам мешавад). ^oC. Вақте ки ашё хурд мешавад (ҳаҷми ашё кам мешавад), зичӣ меафзояд. Баръакс, вақте ки ашё васеъ мешавад (ҳаҷми ашё зиёд мешавад), зичӣ кам мешавад. Формулаи зичӣ = масса / ҳаҷм. Массаи ашё ҳамеша собит аст. Дар ҳоле ки ҳаҷм вобаста ба ҳарорат метавонад тағйир ёбад. Об хурд мешавад (ҳаҷми об кам мешавад) танҳо то 4 ^oАз ин рӯ, зичии об дар C баландтарин аст, ки 4 аст ^oC.

Манфиатҳои аномалияҳои об дар минтақаҳое эҳсос мешаванд, ки зимистон доранд. Вақте ки зимистон фаро мерасад, ҳарорати ҳаво паст мешавад. Сатҳи об бо об дар тамос аст, аз ин рӯ ҳарорати об дар сатҳи дарё ё кӯл низ паст мешавад. Азбаски ҳарорати об кам мешавад, ҳаҷми об низ кам мешавад. Азбаски ҳаҷми об кам мешавад, зичии об меафзояд. Зичии об дар рӯи замин нисбат ба оби поёнӣ зиёдтар аст. Азбаски он зичии бештар дорад, оби рӯи замин ба поён ҳаракат мекунад (ғарқ мешавад). Оби поёнӣ зичии бештар дорад, аз ин рӯ ба боло ҳаракат мекунад (шино мекунад). Ин раванд то он даме рух медиҳад, ки ҳарорати об ба 4 мерасад. ^oC. Аз ин рӯ, зичии об дар 4 баландтарин аст ^oC.

Вақте ки ҳарорати об дар сатҳи дарё ё кӯл аз 4 пасттар мешавад ^oC, сипас об дар сатҳ васеъ мешавад (ҳаҷми об меафзояд). Зеро бо афзоиши ҳаҷми об, зичии об кам мешавад. Зичии об дар сатҳ аз зичии об дар поён хурдтар аст, аз ин рӯ об дар сатҳ наметавонад ба поён афтад. Об дар сатҳ дар боло боқӣ мемонад ва аввал ҳангоми паст шудани ҳарорати об то 0 °C ях мекунад. Аз сабаби он ки он бо оби дар сатҳ дар тамос аст, оби зери сатҳ низ ҳангоми паст шудани ҳарорати об то 0 ях кардан мегирад. ^oC. Ва ғайра. Пас, раванди яхкунӣ аз оби рӯизаминӣ оғоз мешавад. Об дар қаъри кӯл ё дарё одатан ях намекунад, зеро ҳарорати ҳаво ях намекунад. Азбаски оби қаър ях намекунад, моҳӣ ва мавҷудоти зиндае, ки дар қаъри кӯл ё дарё ҳастанд, дар зимистон зинда мемонанд.

Об бинобар сохтори беназири молекулавии худ ва хусусияти пайванди гидрогенӣ байни молекулаҳояш рафторҳои зиёди ғайримуқаррарӣ нишон медиҳад. Яке аз муҳимтаринҳои ин аномалияҳо рафтори зичии об ҳангоми хунукшавӣ, махсусан вақте ки ҳарорат ба нуқтаи яхкунӣ наздик мешавад, мебошад. Ин аст шарҳи мухтасари ин падида:

1. Зичӣ ва ҳароратАксари моддаҳо ҳангоми хунук шудан зичтар ва ҳангоми гарм шудан зичии камтар мешаванд. Ин аз он сабаб аст, ки зарраҳо ҳангоми хунук шудан ба ҳамдигар наздиктар ва ҳангоми гармкунӣ аз ҳамдигар дуртар ҳаракат мекунанд.
2. Аномалияи обАммо, об дар наздикии нуқтаи яхбандии худ рафтори дигар дорад. Гарчанде ки ҳангоми хунук шудан аз ҳарорати хонагӣ зичтар мешавад, ин тамоюл дар тақрибан 4°C баръакс мешавад. Дар ҳарорати аз 4°C пасттар, об бо сард шудан зичии камтар мегирад, то он даме ки ба 0°C расида ях мекунад.
3. Ташаккули яхЯх дорои сохтори шабакавии шашкунҷа аст, ки аз сабаби самти пайвандҳои гидрогенӣ ба вуҷуд меояд. Ин сохтор яхро нисбат ба оби моеъ камтар зич мекунад. Аз ин рӯ, ях дар рӯи об шино мекунад.
4. Аҳамияти экологӣИн рафтори ғайримуқаррарӣ барои ҳаёти обӣ муҳим аст. Вақте ки оби рӯизаминӣ дар зимистон хунук мешавад, он зичтар мешавад ва то расидан ба ҳарорат ба 4°C ғарқ мешавад. Дар зери ин ҳарорат, вақте ки об хунук мешавад, он дар рӯи замин мемонад ва дар ниҳоят ях мекунад. Ин боиси пайдоиши ях дар рӯи замин мегардад, дар ҳоле ки оби зеризаминӣ моеъ боқӣ мемонад ва ба ҳаёти обӣ имкон медиҳад, ки зинда монад. Агар ях аз оби моеъ зичтар мебуд (масалан, аксари ҷисмҳои сахт нисбат ба шакли моеъи худ зичтаранд), он ба қаър ғарқ мешуд ва боиси ях кардани ҷисмҳои сахти тамоми бадани об мешуд, ки ин барои экосистемаҳои обӣ фоҷиабор мебуд.
5. Сабаби аномалияСабаби ин рафтори ғайримуқаррарӣ дар пайванди гидрогенӣ байни молекулаҳои об аст. Вақте ки об ба 4°C хунук мешавад, пайвандҳои гидрогенӣ барои нигоҳ доштани молекулаҳои об дар сохтори васеътар мутобиқ мешаванд ва онро зичтар мегардонанд. Аммо дар ҳарорати пасттар аз 4°C, майли об барои қабул кардани сохтори шашкунҷае, ки дар ях мавҷуд аст, бартарӣ пайдо мекунад. Ин сохтор кушодатар ва камтар зичтар аст, ки боиси коҳиши зичии мушоҳидашуда ҳангоми хунук шудани об аз 4°C мегардад.

Фаҳмидани ин рафтори об на танҳо аз ҷиҳати илмӣ ҷолиб аст, балки он барои фаҳмидани бисёр равандҳои экологӣ ва экологӣ муҳим аст.