Читать книгу Viden om vand - Группа авторов - Страница 20

Når et vandmolekyle befinder sig mellem en masse andre vandmolekyler, vil det, som vi har været inde på, helst være omgivet af fire andre vandmolekyler, altså have fire perfekte hydrogenbindinger til de nærmeste naboer. Hvis vandmolekylet derimod sidder i overfladen af væsken, kan dette ikke lade sig gøre, da molekylet jo har luft på den ene side og vand på den anden side. Det kan vandmolekylerne ikke lide, så de prøver at arrangere sig, så overfladen bliver mindst mulig. Det er denne omorganisering af vandmolekylerne på overfladen, der giver anledning til det kendte fænomen overfladespænding. Overfladespændingen betyder, at objekter, der har en større densitet end vand, faktisk kan flyde. Er man forsigtig og omhyggelig, kan man få en affedtet knappenål til at flyde på en rolig vandoverflade. Man har også set de små insekter skøjteløberne, der på næsten bibelsk facon kan gå på vandet. Overfladespænding er strengt taget ikke en termodynamisk egenskab, men snarere en fysisk egenskab. Den spiller en rolle i botanikken i forbindelse med transport af vand rundt i træer og planter.

TILSTANDSFORMER

Faktaboks 2.1

Alle de stoffer, vi kender, kan eksistere under tre tilstandsformer. Igen er vand et illustrativt eksempel. Is er vand i fastfase, flydende vand er vand i væskefase, og vanddamp er vand i gasfase. Både tryk og temperatur spiller en rolle for, hvilken fase stoffet er i. Er temperaturen under 0 °C, er vand i fastfase, og er temperaturen over 100 °C, er vandet i gasfase. Dette er dog under forudsætning af, at trykket er lige omkring 1 bar. Er trykket eksempelvis lavere end 1 bar, indtræder gasfasen ved lavere temperatur. Sammenhængen mellem vands faser og tryk og temperatur kan aflæses i et fasediagram som vist nedenfor. En grundlæggende egenskab ved faseovergange, eksempelvis når is bliver til vand, eller når vand bliver til damp, er, at der enten skal bruges varme, eller at der udveksles varme. Når vand fordamper, koster det fordampningsvarmen, og når vanddampen igen fortættes til flydende vand, frigives fordampningsvarmen, nu under navnet for-tætningsvarme.

Figur 2.6

Iskrystal. På hjemmesiden www.vand.au.dk kan du finde henvisninger til en række meget smukke billedsamlinger, der viser smukke og forunderlige iskrystaller, eller isblomster som de også ofte kaldes. (Tak til professor Kenneth G. Libbrecht fra California Institute of Technology for tilladelse til at bruge billedet.)