Σύνοψη και Ερωτήσεις 5ου Μαθήματος

Transcript

1 Σύνοψη και Ερωτήσεις 5ου Μαθήματος - ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΝΕΡΟΥ Ιδιότητα Θερμοχωρητικότητα Θερμική Αγωγιμότητα Λανθάνουσα Θερμότητα εξάτμισης Λανθάνουσα Θερμότητα Τήξης Διαλυτική Ικανότητα Επιφανειακή Τάση Φυσική κατάσταση Στην υγρή είναι μίγμα από συμπλέγματα που κάποια σχηματίζουν εξάπλευρους δακτύλιους, (υπάρχουν κάποιοι δεσμοί υδρογόνου) Στη στερεή έχουμε μίγμα εξάπλευρων δακτύλιων, (λόγω δημιουργίας δεσμών υδρογόνου έτσι σχηματίζεται μια ανοικτή δομή στην ύπαρξη της οποίας οφείλεται η μικρότερη πυκνότητα του πάγου από το νερό Στην αέρια φάση το νερό υπάρχει με τη μορφή διακριτών μορίων (δεν υπάρχουν δεσμοί υδρογόνου) Ιξώδες 29/10/2015 Αγγελική Απ. Γαλάνη Σύγκριση με άλλες ουσίες Η υψηλότερη από όλα τα κοινά υγρά, εκτός της NH 3, και τα στερεά λόγω αυτής της μεγάλης τιμής, το νερό, αποθηκεύει μεγάλα ποσά θερμότητας τα οποία μεταφέρονται με τα θαλάσσια ρεύματα επηρεάζοντας το κλίμα των περιοχών. Μετριάζει ακραίες θερμικές καταστάσεις σε παράκτιες περιοχές Η υψηλότερη από όλα τα κοινά υγρά, (του Hg ψηλότερη) Η υψηλότερη από όλες τις κοινές ουσίες Έτσι Ρυθμίζει το ισοζύγιο βροχόπτωσης εξάτμισης Η υψηλότερη από όλα τα κοινά υγρά, εκτός της NH3, και τα περισσότερα στερεά Λόγω αυτής της μεγάλης τιμής, τα παγόβουνα που εισέρχονται στην ωκεάνια κυκλοφορία απορροφούν μέχρι να λιώσουν μεγάλα ποσά θερμότητας από τους ωκεανούς Διαλύει τις περισσότερες ουσίες, (ιδιαίτερα τις ιοντικές ενώσεις) και σε μεγαλύτερη ποσότητα από κάθε άλλο κοινό υγρό Αυτό λόγω της μεγάλης του πολικότητας Η υψηλότερη από όλα τα κοινά υγρά Παίζει σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό σταγονιδίων στην ατμόσφαιρα, και σε όλα τα επιφανειακά φαινόμενα. Έχει μεγάλη βιολογική σημασία γιατί ελέγχει τη φυσιολογία του κυττάρου Η μόνη ουσία που στην επιφάνεια της γης υπάρχει και στις τρεις φάσεις Σχετικά χαμηλό για υγρό Διευκολύνει τη ροή του νερού επάνω και μέσα στη

2 Ιονισμός Διαφάνεια χέρσο και τη μετακίνηση θαλάσσιων μαζών στον ωκεανό με σκοπό την εξισορρόπηση διαφορών πίεσης, (έτσι δημιουργούνται τα θαλάσσια ρεύματα Πολύ μικρός Δημιουργεί ουδέτερο περιβάλλον και δίνει μικρό αριθμό Η+ και ΟΗ- Σχετικά υψηλή για το ορατό φως - ΤΑ ΜΟΡΙΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΕΙΝΑΙ ΠΟΛΙΚΑ ΚΑΙ ΣΥΝΔΕΟΝΤΑΙ ΜΕΤΑΞΥ ΤΟΥΣ ΜΕ ΔΕΣΜΟΥΣ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ. Η θετική πλευρά του ενός μορίου με την αρνητική του άλλου και αντίστροφα) - ΟΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΟΦΕΙΛΟΝΤΑΙ ΣΤΗ ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΔΙΑΛΥΣΗ ΙΟΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΠΟΛΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ ΣΤΟ ΝΕΡΟ Απαραίτητη η παρουσία πολικών ομάδων για τη διάλυση μη ιονικών ενώσεων στο νερό.

3 - ΓΕΩΧΗΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Box models Aποτελούνται από διάφορα κουτιά, boxes που δείχνουν τις δεξαμενές τις δεξαμενές για μια ουσία, (π.χ. το νερό στον υδρολογικό κύκλο), και την ταχύτητα με την οποία το υλικό μεταφέρεται μεταξύ των δεξαμενών. Βέλη υποδεικνύουν τις ροές μεταξύ των δεξαμενών Για σύστημα σε σταθερή κατάσταση η ολική ποσότητα ουσίας σε κάθε δεξαμενή μένει σταθερή άρα οι ταχύτητες προσθήκης και απομάκρυνσης της ουσίας από αυτή είναι ίσες Ατμόσφαιρα Βροχόπτωση Εξάτμιση Υδρόσφαιρα Χημική ιζηματογένεση Υδροθερμική δραστηριότητα τροφή Αποσάθρωση Αναπνοή/ Φωτοσύνθεση Ηφαιστειακές εκρήξεις Βιόσφαιρα Βιοορυκτογέννεση Λιθόσφαιρα 24/10/10/2014 Αγγελική Απ. Γαλάνη - ΒΑΣΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ ΓΙΑ ΤΑ BOX MODELS Ταμιευτήρας 1) F in = QC in Μ = V.C F out = QC out Εισροή Εκροή F =ροή χημικών φάσεων (μάζα/ χρόνο) Q= παροχή (όγκος/ χρόνο) V = όγκος ταμιευτήρα C = συγκέντρωση (μάζα/ όγκο) 2) Ένα σύστημα βρίσκεται σε σταθερή κατάσταση όταν ισχύει: F in = F out 3) Ως χρόνος παραμονής t R ορίζεται το χρονικό διάστημα που κατά μέσο όρο παραμένει μια χημική ουσία σε ένα ταμιευτήρα, (δεξαμενή). t R = Ποσότητα ουσίας στη δεξαμενή Ταχύτητα προσθήκης

4 Υδρολογικός κύκλος Κατακρύμνηση Εξάτμιση 0, Kg y -1 0, Kg y -1 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ Ατμόσφαιρα 0, Kg Λίμνες και ποτάμια 0, Kg Κατακρύμνηση 3, Kg y -1 Εξάτμιση 3, Kg y -1 Εκφόρτιση ποταμών και υπόγειων 0, Kg y -1 Αρχές Περιβαλλοντικής 24/10/10/2014 Γεωχημείας Αγγελική Απ. Γαλάνη G. NELSON EBY Ωκεανός 13, Kg Υπολογίστε το χρόνο παραμονής του νερού στην ατμοσφαιρική δεξαμενή ΛΥΣΗ Το μοντέλο είναι σταθερής κατάστασης άρα η ταχύτητα προσθήκης στη δεξαμενή είναι ίση με την ταχύτητα απομάκρυνσης. Οποιοδήποτε σετ ροών είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί. Αν χρησιμοποιηθεί η ταχύτητα προσθήκης ανά έτος προστίθενται 0, Kg νερού μέσω της εξάτμισης από λίμνες και ποτάμια και 3, Kg νερού μέσω της εξάτμισης από ωκεανούς. Άρα η ολική ταχύτητα προσθήκης θα είναι 4, Kg y -1 νερού t R = Ποσότητα ουσίας στη δεξαμενή = 17 0,13 10 Kg = 0,029 y Ταχύτητα προσθήκης ,49 10 Kg y = 10,6 d Άρα ο χρόνος παραμονής του υδρατμού στη δεξαμενή της ατμόσφαιρας είναι πολύ μικρός και άρα στην ατμόσφαιρα οι μεταβολές στην ταχύτητα προσθήκης του νερού, (π.χ. αύξηση της ταχύτητας εξάτμισης λόγω ατμοσφαιρικής θέρμανσης) οδηγούν σε ταχεία αύξηση των υδρατμών και άρα αύξηση των βροχοπτώσεων. ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΟΥ ΚΥΚΛΟΥ. ΟΦΕΙΛΕΤΑΙ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚ Η ΡΥΠΑΝΣΗ

5 - ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΜΑΚΡΟΠΡΟΘΕΣΜΩΝ ΚΑΙ ΒΡΑΧΥΠΡΟΘΕΣΜΩΝ ΓΕΩΧΗΜΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΝ Καθοριστικός παράγοντας ο χρόνος ΜΑΚΡΟΠΡΟΘΕΣΜΟΙ ΚΥΚΛΟΙ ΒΡΑΧΥΠΡΟΘΕΣΜΟΙ ΚΥΚΛΟΙ Χρόνος οι χρονικές κλίμακες είναι Οι χρονικές κλίμακες της τάξεως των είναι από ημέρες ως έτη εκατοντάδων χιλιάδων μέχρι και εκατομμυρίων ετών Διεργασίες Κυρίως γεωλογικές Οι διεργασίες είναι διεργασίες βιολογικές και ταχείες φυσικοχημικές π.χ. ανταλλαγή αερίων Οι βραχυπρόθεσμοι κύκλοι, μέσω ανθρωπογενών μεταβολών καταστρέφονται εύκολα, (π.χ. στον C μ ε έκλυση CO 2), άρα έχουν περιβαλλοντικό ενδιαφέρον