4°C dan past haroratdagi suvning anomal harakati haqida maqola
Har bir jism harorat oshganda kengayadi (jismoniy narsalar hajmi ortadi) va harorat pasayganda jismlar kichrayadi (jismoniy narsalar hajmi kamayadi). Suv ham harorat oshganda kengayadi va harorat pasayganda kichrayadi, lekin 0 o C – 4 o C da emas. 0 °C va 4 °C oralig'ida harorat oshishi bilan suv hajmi kamayadi (suv kichrayadi). Agar biz suvni 0 o C da qizdirsak, suv qiziydi, suv hajmi kamayadi. Suv 4 o C ga yetganda qisqarish jarayoni to'xtaydi. 4 o C dan yuqori haroratda suv hajmi harorat oshishi bilan ortadi. Buning o'rniga, harorat 4 o C dan 0 o C gacha pasayganda suv kengayadi (suv hajmi ortadi).
Masalan, biz suvni muzlatgichga 30 o C ga qo'yamiz. Muzlatgichda suv harorati pasayadi. Suv harorati pasayganda, suv hajmi ham kamayadi (suv kichrayadi). 4 o C ga yetganda, suv kengaya boshlaydi (suv hajmi oshadi). Suvning kengayishi harorat 0 ° C ga yetganda to'xtaydi. Boshqa narsalardan farqli o'laroq, ular kichrayishda davom etadi (jismoniy narsalar hajmi kamayadi). Jismoniy narsalar kichrayganda (jismoniy narsalar hajmi kamayadi), zichlik oshadi. Aksincha, jismlar kengayganda (jismoniy narsalar hajmi oshadi), zichlik pasayadi. Zichlik formulasi = massa / hajm. Jismlarning massasi har doim o'zgarmasdir. Hajm haroratga qarab o'zgarishi mumkin. Suv kichrayadi (suv hajmi kamayadi) , shuning uchun suv 4 o C da eng yuqori zichlikka ega.
Suv anomaliyalarining foydalari qishli hududlarda seziladi. Qish kelganda, havo harorati pasayadi. Suv yuzalari suv bilan aloqa qiladi, shuning uchun daryo yoki ko'l yuzasidagi suv harorati ham pasayadi. Suv harorati pasayganligi sababli, suv hajmi ham kamayadi. Suv hajmi kamayganligi sababli, suv zichligi oshadi. Sirtdagi suvning zichligi pastdagi suvdan kattaroq. Zichligi yuqori bo'lganligi sababli, sirtdagi suv pastga siljiydi (cho'kadi). Pastdagi suvning zichligi yuqoriroq bo'lganligi sababli, u yuqoriga siljiydi (suzadi). Bu jarayon suv harorati 4 o C ga yetguncha sodir bo'ladi. Shuning uchun, suv 4 o C da eng yuqori zichlikka ega bo'ladi.
Daryo yoki ko'l yuzasidagi suv harorati 4 ° C dan past bo'lganda, sirtdagi suv kengayadi (suv hajmi ortadi). Chunki suv hajmi oshgani sayin suv zichligi pasayadi. Sirtdagi suv zichligi tubdagi suv zichligidan kichikroq bo'ladi, shuning uchun sirtdagi suv pastga tusha olmaydi. Sirtdagi suv yuqorida qoladi va suv harorati 0°C ga tushganda avval muzlaydi. Sirtdagi suv bilan aloqa qilganligi sababli, suv harorati 0°C ga tushganda sirt ostidagi suv ham muzlay boshlaydi. Shunday qilib, muzlash jarayoni sirtdagi suvdan boshlanadi. Ko'l yoki daryo tubidagi suv odatda muzlamaydi, chunki havo harorati muzlamaydi. Pastki suv muzlamagani uchun ko'l yoki daryo tubidagi baliqlar va tirik mavjudotlar qishda tirik qoladi.
Suv o'zining noyob molekulyar tuzilishi va molekulalari orasidagi vodorod bog'lanishining tabiati tufayli ko'plab anomaliyalarni namoyon qiladi. Bu anomaliyalarning eng muhimlaridan biri suvning sovishi paytida, ayniqsa harorat muzlash nuqtasiga yaqinlashganda zichligining o'zgarishidir. Mana bu hodisaning qisqacha mazmuni:
- Zichlik va haroratKo'pgina moddalar sovigan sari zichroq, qizdirilganda esa zichligi pasayadi. Buning sababi, zarrachalar soviganida bir-biriga yaqinlashadi va qizdirilganda bir-biridan uzoqlashadi.
- Suv anomaliyasiBiroq, suv muzlash nuqtasiga yaqin joyda boshqacha harakat qiladi. Xona haroratidan sovigan sari zichroq bo'lsa-da, bu tendentsiya taxminan 4°C da teskari tomonga o'zgaradi. 4°C dan past haroratda suv sovuqlashgan sari zichligi pasayadi, toki 0°C ga yetib, muzlaguncha.
- Muz shakllanishiVodorod bog'lanishlarining yo'nalishi tufayli muz olti burchakli panjarali tuzilishga ega. Bu tuzilish muzni suyuq suvga qaraganda zichroq qiladi. Shuning uchun muz suv ustida suzadi.
- Ekologik ahamiyatiBu anomaliya suv hayoti uchun juda muhimdir. Qishda yer usti suvlari soviganida, u zichroq bo'ladi va harorat 4°C ga yetguncha cho'kadi. Bu haroratdan pastda, suv sovigan sari, u yer yuzasida qoladi va oxir-oqibat muzlaydi. Bu esa yer yuzasida muz hosil bo'lishiga olib keladi, pastdagi suv esa suyuq holatda qoladi va suv hayotining omon qolishiga imkon beradi. Agar muz suyuq suvdan zichroq bo'lganida (masalan, ko'pgina qattiq moddalar suyuq holatidan zichroq bo'lgani kabi), u tubiga cho'kadi va butun suv havzasining qattiq moddalarni muzlatishiga olib keladi, bu esa suv ekotizimlari uchun halokatli bo'lar edi.
- Anomaliyaning sababiBu anomal xatti-harakatlarning sababi suv molekulalari orasidagi vodorod bog'lanishida yotadi. Suv 4°C ga qadar soviganida, vodorod bog'lanishlari suv molekulalarini yanada kengaytirilgan tuzilishda ushlab turish uchun moslashadi va bu uni zichroq qiladi. Ammo 4°C dan past haroratda suvning muz tarkibidagi olti burchakli tuzilishni qabul qilish tendentsiyasi ustunlik qiladi. Bu tuzilish ochiqroq va zichroq bo'ladi, bu esa suv 4°C dan past haroratda soviganida zichlikning pasayishiga olib keladi.
Suvning bu xatti-harakatlarini tushunish nafaqat akademik jihatdan qiziqarli, balki ko'plab ekologik va ekologik jarayonlarni tushunish uchun ham juda muhimdir.
