Występowanie

Woda zajmuje ¾ powierzchni ziemi. Głębokość oceanów może sięgać nawet kilka kilometrów. Pokrywy lodowe (zamarznięta woda) występują na obydwu biegunach zaś śnieg w wyższych partiach gór jest obecny przez cały rok. Opady atmosferyczne, powstałe w zawartej w chmurach pary wodnej, są niezbędne dla życia zwierząt i roślin - woda warunkuje życie na Ziemi.

Budowa

Wzór sumaryczny wody to H2O.Woda ma budowę cząsteczkową. Wszystkie drobniutkie cząsteczki wody złożone są z 2 atomów wodoru i jednego atomu tlenu. Różnica wartości elektroujemności między atomami wodoru i tlenu powoduje, że cząsteczki wody są silnie polarne, co pozwala być wodzie dobrym rozpuszczalnikiem substancji polarnych i tych o budowie jonowej (np. NaCl).

Woda w organizmie człowieka

2/3 w organizmie człowieka stanowi woda. To główny składnik krwi, występuje w każdym układzie: nerwowy, pokarmowym, mięśniowym, krwionośnym. Bardzo ważne jest regularne uzupełnianie ilości wody w organizmie. Istotne jest to zwłaszcza w czasie upałów. W normalnych warunkach organizm człowieka traci kilka litrów. Jeden litr jest usuwany drogami moczowymi, 1/2 litra tracimy pocąc się i oddychając. Dzięki poceniu się w upalny dni, obniżamy swoja temperaturę ciała. Możliwe to jest dzięki temu, że skora zawiera pory, przez które wydostaje się ciepła woda.

Człowiek nie jest w stanie gromadzić wodę, jak np. wielbłądy. Jesteśmy zmuszeni do codziennego uzupełniania jej braków. 1,5 litra dziennie wody jest niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka.

Braki uzupełniamy pijąc napoje oraz spożywając warzywa i owoce.

Zapotrzebowanie roślin na wodę

Dla każdej rośliny woda jest niezbędna do życia. W połączeniu z innymi związkami warunkuje jej prawidłowe funkcjonowanie. Nie występuje w przyrodzie żaden jej substytut. Zadanie wody jest przekazywanie substancji pokarmowych do korzeni i liści. Ciśnienie panujące w komórkach roślinnych powoduje, że roślinny nie więdną i są jędrne.

Woda pobierana jest przy pomocy korzeni, zaś usuwana jest przy pomocy aparatów szparkowych. Roślinny są zdolne do gromadzenia wody w pędach oraz liściach, zwłaszcza te występujące na suchych terenach. Organizmy roślinne wytwarzają specjalne substancje chroniące je przed nadmiernym pozbywaniem się wody. Wosk pełni taka rolę.

Podział wody

Mamy do czynienia z różnymi rodzajami wody pitnej. Woda zanim spłynie z kranu musi przebyć dosyć daleka drogę (krople spadającego deszczu, następnie strumień, który zwilża skały oraz nurt rzeki). W czasie tej „podróży” w wodzie rozpuszczają się gazy występujące w powietrzu i substancje, które są obecne w skałach. Skład wody zależy w istotnym stopniu jest zależne od rodzaju skał.

W przypadku skał kredowych oraz wapiennych, ich składniki rozpuszczają się i reagują z rozpuszczonym CO2. W wyniku reakcji powstaje dwuwęglan wapnia, który dalej reagując może dać tzw. twardą wodę.

Twarda woda pozostawia na dnie czajnika osad barwy żółtej. Innym sposobem wykrycia twardej wody, jest źle pieniące się mydło. Przeciwieństwem wody twardej jest woda miękka. Idealnie czysta woda, to woda destylowana.

Oddziaływanie człowieka na wodę

Woda występuje w ciągłym cyklu i jest podtrzymywana przez energię uzyskaną ze Słońca.

Woda występuje w różnych stanach skupienia:

- ciało stałe (grad oraz śnieg);

- ciecz (deszcz);

- gaz (para wodna).

Poszczególne fazy cyklu są zależne od siebie i jakakolwiek ingerencja człowieka stwarza problemy. Za przykład mogą posłużyć gazy emitowane do atmosfery z różnych zakładów przemysłowych. Gazy te z parą wodną są przenoszone w inne partie atmosfery i spadają na ziemię jako kwaśne deszcze, i w ten sposób zanieczyszczają wodę w rzece. Ta wpływa na glebę, skały, rośliny i zwierzęta.

Energetyka wodna

Nie zdziwi nikogo stwierdzenie, że woda płynie zawsze z góry na dół. Wykorzystane to może zostać w procesie wytwarzania energii. Każdy rodzaj ruchu wody może być wykorzystany (zarówno powolny bieg rzeki, wodospad lub zapora, jak i ruch fali morskiej i przypływy).

Zaletą wody jest to, że nigdy się nie wyczerpie, i zawsze będziemy mieli do czynienia z poruszającą się wodą, mogącą wytwarzać energię.

Zalety hydroenergetyki

Elektryczność powstała dzięki poruszającej się wodzie ma miejsce dzięki tzw. turbinie (dawne koło wodne), która jest połączona z prądnicą. Celem jest uzyskanie jak największych ilości energii. Hydroelektrownie są budowane w górach, gdzie spada duża ilość deszczu. Woda gromadzona jest przez zbiornik wodny ponad elektrownią. Ilość możliwej energii zależy w istotnym stopniu od wysokości spadającej wody. Często stawiane są tamy, aby zwiększyć wielkość zbiornika naturalnego. Stamtąd tunelami, ewentualnie rurami ze stali woda spływa do turbiny. Czasami hydroelektrownie są budowane na rzekach, mieszczą się wtedy poniżej zapory.

Pływy morskie

Siła pływów morskich może być wykorzystywana w celu wytwarzania energii elektrycznej. Zapory są budowane w miejscu ujścia rzeki, gdyż różnica pomiędzy przypływem i odpływem jest tam największa.

W czasie przypływu woda wpływa tunelami, zaś wypływa, gdy mamy do czynienia z odpływami. To powoduje ruch turbin, a te wytwarzają elektryczność. Wadą tego pomysłu jest to, że każdego dnia mamy do czynienia z przypływami tylko raz dziennie, trudne jest zatem produkowanie elektryczności wieczorem.

Troszkę historii

W starożytnej Grecji stosowano koła wodne 100 lat p.n.e. były ulokowane poziomo w głównym nurcie rzeki. W Cesarstwie Rzymskim stosowano pionowe koła wodne, których zadaniem było napędzanie młynów zbożowych.

Wyróżniamy 2 rodzaje pionowego koła:

- nasiębierne, poruszające się wówczas, gdy woda spada z góry;

- podsiębierne, które jest umieszczane nad przepływającym szybko strumieniem, powodując jego obrót.

W Anglii w czasie rewolucji przemysłowej koła wodne dużych rozmiarów miały za zadanie dostarczać energię w fabrykach.

Właściwości wody

To pozbawiona barwy, zapachu oraz smaku ciecz. Gęstość wody maleje wraz ze spadkiem temperatury od 4oC (1g/cm3). Temperatura krzepnięcia wynosi 0°C, zaś temperatura wrzenia ma wartość 100°C.

Metody zaopatrywania w wodę

Woda jest niezbędna we wszystkich gospodarstwach domowych m.in. do gotowania, picia, higieny oraz sprzątania, ale także w przemyśle.

Sposoby zaopatrywania w wodę:

- opady atmosferyczne (deszcz oraz śnieg). Największe ilości opadów mają miejsce w górach. Pewna ilość wody ulega odparowaniu, część ulega wsiąknięciu w ziemię, część trafia do strumieni raz rzek.

- tamy, które są w stanie stworzyć zalew (sztuczny zbiornik).;

- studnia (woda podziemna);

- rzeki.

Sposoby oczyszczania wody

Nim woda z różnych zbiorników wodnych trafi do kranu, musi być konieczne oczyszczona z zanieczyszczeń. Miejscem odpowiednim do tego typu zadania są stacje filtrów. Woda zostaje umieszczona w dużych zbiornikach. Tam piasek, żwir oraz muł opada na dno. Później woda jest kierowana do filtrów. W filtrach przecieka przez warstwę grubego oraz cienkiego piasku. Usuwane są w ten sposób zanieczyszczenia niektórych bakterie. Niektórych stacje oczyszczania posiadają doskonalsze metody filtrowania, które w wielkich bębnach metalowych, zawierających piasek i chemiczną emulsję, oczyszczają wodę.

Następnie dodawany jest chlor w formie gazu, który eliminuje pozostałe bakterie. Czasami dodawany jest fluor, który działa przeciwdziała próchnicy. Tak oczyszczona woda może zawierać rozpuszczone skały, które są nieszkodliwe, ale widoczne w postaci kamienia osadzającego się w czajniku.

Woda ze stacji filtrów transportowana jest do odpowiednich zbiorników. Są one ulokowane na samej górze wieży, ewentualnie na wzgórzu. W ten sposób zapewnione jest niezmienne ciśnienie wody, dlatego możliwe jest docieranie do ludzkich mieszkań.

Metody odzyskiwania wody

Woda wykorzystana w fabrykach i gospodarstwach domowych trafia do miejscowych oczyszczalni ścieków. Stamtąd trafia do rzeki lub morza.

Wodę możemy wielokrotnie pobierana i używana. Musisz wiedzieć, że woda, która była przez ciebie użyta dziś do zrobienia herbaty, wcześniej mogła być użyta przez złośliwego sąsiada w czasie porannego mycia zębów.

Sport a woda

Istnieje wiele dyscyplin sportowych związanych z wodą. Woda jest wspaniałym miejscem na zabawę, rekreację, oraz czynne uprawianie sportu. Ważne jest jednak przestrzeganie miejscowych przepisów i umiejętność pływania. Nie należy pływać w głębokiej w wodzie, gdy nie jesteśmy w stu procentach pewni swoich pływackich umiejętności.

Dyscypliny sportowe w pomieszczeniach zamkniętych

Basen jest oczywistym miejscem uprawiania wodnych dyscyplin sportowych. Tam rodzice wraz z dziećmi miło spędzają czas, jest to także miejsce, gdzie młody człowiek pierwszy raz poznaje „tajniki” technik pływackich.

Wyróżniamy cztery standardowe style pływackie:

- klasyczny tzw. żabka (najbardziej popularny);

- grzbietowy;

- motylkowy (najtrudniejszy);

 - dowolny tzw. kraul.

Popularne także jest pływanie synchroniczne. Jest to tzw. balet w wodzie. Piękne i wysportowane zawodniczki wykonują niesłychanie ciężkie i skomplikowane figury baletowe. Tym artystycznym pokazom towarzyszy muzyka.

Piłka wodna to dyscyplina drużynowa. Zespoły 7 osobowe walczą ze sobą, a głównym ich celem, jest zdobycie większej ilości bramek.

Bardzo efektowne są skoki do wody z 10 metrowej wieży lub ulokowanej na wysokości 3 metrów trampoliny. Głębokość wody musi być większa niż 4,5 metra.

Dyscypliny sportowe na otwartej przestrzeni

Dyscypliny sportowe uprawiane na wolnym powietrzu:

- kajakarstwo;

- wioślarstwo;

- żeglarstwo;

- surfing;

- nurkowanie;

- windsurfing;

- narty wodne

W przypadku dwóch pierwszych dyscyplin główną rolę odgrywa sprawność i siła fizyczna człowieka.

W przypadku dwóch następnych dyscyplin decydująca rolę odgrywa wiatr i doświadczenie człowieka.

W przypadku nurkowania konieczne jest zaopatrzenie się w aparat do oddychania.

W każdej dyscyplinie wodnej konieczna jest doskonała umiejętność pływania.