Вопросы экологии применительно к лесному хозяйству

Материалы студентам (рефераты, курсовые, дипломные) » Вопросы экологии применительно к лесному хозяйству


Вода, как среда обитания животных организмов: плотность, давление, кислород, освещенность, солевой режим, течения, температура. Отличия от воздушной среды. Приспособления растений и животных.

Благодаря широкой распространённости воды и её роли в жизни людей, она издавна считалась первоисточником жизни. Представление философов античности о воде как о начале всех вещей нашло отражение в учении Аристотеля (4 в. до н. э.) о четырёх стихиях (огне, воздухе, земле и воде), причём вода считалась носителем холода и влажности. Вплоть до конца 18 века в науке существовало представление о воде, как об индивидуальном химическом элементе. В 1781—82 годах английский учёный Г. Кавендиш впервые синтезировал воду, взрывая электрической искрой смесь водорода и кислорода, а в 1783 году французский учёный А. Лавуазье повторив эти опыты, впервые сделал правильный вывод, что вода есть соединение водорода и кислорода. В 1785 году Лавуазье совместно с французским учёным Ж. Менье определил количественный состав воды. В 1800 году английские учёные У. Николсон и А. Карлейль разложили воду на элементы электрическим током. Таким образом, анализ и синтез воды показали сложность её состава и позволили установить для неё формулу H2O. Изучение физических свойств воды началось ещё до установления её состава в тесной связи с другими научно-техническими проблемами. В 1612 году итальянский учёный Г. Галилей обратил внимание на меньшую плотность льда сравнительно с жидкой водой как на причину плавучести льда. В 1665 году голландский учёный Х. Гюйгенс предложил принять температуру кипения и температуру плавления воды за опорные точки шкалы термометра. В 1772 году французский физик Делюк нашёл, что максимум плотности воды лежит при 4°С; при установлении в конце 18 века метрической системы мер и весов это наблюдение было использовано для определения единицы массы – килограмма. В связи с изобретением паровой машины французские учёные Д. Араго и П. Дюлонг (1830 г.) изучили зависимость давления насыщенного пара воды от температуры. В 1891—97 годах Д. И. Менделеев дал формулы зависимости плотности воды от температуры. В 1910 году американский учёный П. Бриджмен и немецкий учёный Г. Тамман обнаружили у льда при высоком давлении несколько полиморфных модификаций. В 1932 году американские учёные Э. Уошберн и Г. Юри открыли тяжёлую воду. Развитие физических методов исследования позволило существенно продвинуться в изучении структуры молекул воды, а также строения кристаллов льда. В последние десятилетия особое внимание учёных привлекает структура жидкой воды и водных растворов.

Купоны Босслайк дешево купить Купоны.

Физические свойства и строение воды. Важнейшие физические константы воды приведены в таблице 1. Тройная точка для воды, где находятся в равновесии жидкая вода, лёд и пар, лежит при температуре +0,01°С и давлении 6,03·10-3 атм.

Многие физические свойства воды обнаруживают существенные аномалии. Как известно, свойства однотипных химических соединений у элементов, находящихся в одной и той же группе периодической системы Менделеева, изменяются закономерно. В ряду водородных соединений элементов VI группы (H2Te, H2Se, H2S, H2O) температуры плавления и кипения закономерно уменьшаются лишь у первых трёх; для воды эти температуры аномально высоки. Плотность воды в интервале 100—4°С нормально возрастает, как и у огромного большинства других жидкостей. Однако, достигнув максимального значения 1,0000 г/см3 при +3,98°С, при дальнейшем охлаждении уменьшается, а при замерзании скачкообразно падает, тогда как почти у всех остальных веществ кристаллизация сопровождается увеличением плотности. Вода способна к значительному переохлаждению, т. е. может оставаться в жидком состоянии ниже температуры плавления (даже при —30°С). Удельная теплоёмкость, удельная теплота плавления и кипения воды аномально высоки по сравнению с другими веществами, причём удельная теплоёмкость воды минимальна при 40°С. Вязкость воды с ростом давления уменьшается, а не повышается, как следовало бы ожидать по аналогии с другими жидкостями. Сжимаемость воды крайне невелика, причём с ростом температуры уменьшается.

Таблица 1. Физические свойства воды

Свойство

Значение Воздух для ср.

Плотность, г/см3

 

лёд

0,9168 (0°С)

жидкость

0,99987 (0°С)

1,0000 (3,98°С)

0,99823 (20°С) 0,001248 (20°С)

Пар насыщенный

0,5977 кг/м3 (100°С)

Температура плавления

0°С

Температура кипения

100°С

Критическая температура

374,15°С —140,7°С

Критическое давление

218,53 кгс/см2 3,7 Мн/м2 (37,2 am)

Критическая плотность

0,325 г/см3

Теплота плавления

79,7 кал/г

Теплота испарения

539 кал/г (100°С)

Удельная теплопроводность,

кал/(см·сек·град)

 

лёд

5,6·10-3 (0°С)

жидкость

1,43·10-3 (0°С)

1,54·10-3 (45°С)

Пар насыщенный

5,51·10-5 (100°С)

Уд. электропроводность, ом--1·см-1

 

лёд

0,4·10-8 (0°С)

жидкость

1,47·10-8 (0°С)

4,41·10-8 (18°С)

18,9·10-8 (50°С)

Удельная теплоёмкость

Кал/(г·град)

 

жидкость

1,00 (15°С) 10,045·103 дж/(кг·К)

Пар насыщенный

0,487 (100°С)

Диэлектрическая проницаемость

 

лёд

74,6 (°С)

жидкость

81,0 (20°С) 1,000059 (0°С).

Пар насыщенный

1,007 (145°С)

Вязкость, спз

 

Жидкость

1,7921 (0°С) 0,000171 (0°С)

0,284 (100°С)  

Поверхностное натяжение

жидкой воды на границе с воздухом, дин/см

74,64 (0°С)

62,61 (80°С)

Показатель преломления (D — линия натрия)

1,33299 (20°С) 1,00029

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6