حتما در کتابخانه خانه تان کتاب هایی دارید که هیچ گاه تمام آن ها را مطالعه نکرده اید بلکه گاهی که پرسشی ذهن تان را مشغول می کند به سراغ آن ها می روید، بخش موردنظر را مطالعه می کنید و دوباره کتاب را رها می کنید. این قسم کتب، کتاب های مرجع هستند مثل فرهنگ لغات. در علوم مهندسی آب نیز مباحثی وجود دارد که موضوعات مرجعی هستند برای انجام پروژه ها و تحقیقات فرد متخصص؛ بررسی خواص ویژه آب می تواند نمونه مناسبی از موضوعات و مباحث مرجع این رشته باشد. در این مقاله به 10 خاصیت ویژه آب می پردازیم.

1- گرمای ویژه

آب در بین اجسام شناخته شده به جز آمونیاک دارای بالاترین گرمای ویژه است. گرمای ویژه آب حدود یک کالری به ازای هر درجه سانتی گراد است. گرمای ویژه آب 10 درجه، 1.02 کالری بوده و به تدریج با افزایش دما از مقدار آن کاسته شده و در 35 درجه به 0.9979 کالری می رسد. سپس با افزایش دما بار دیگر گرمای ویژه آب افزایش پیدا می کند. اغلب جانوران خون گرم دمای بدن خود را در حدود 36 درجه سانتی گراد ثابت نگه می دارند؛ زیرا گرمای ویژه آب در 35 درجه به حداقل می رسد و جانور برای ثابت نگه داشتن دمای خود در این موقعیت حداقل انرژی را مصرف می کند. از این نظر احتمالا تکامل جانوران خون گرم در ارتباط با خواص ویژه آب باشد. بالا بودن گرمای ویژه آب موجب ثابت نگه داشتن دمای هوا در جزایر و سواحل دریاهای بزرگ می گردد.

2- گرمای نهان تبخیر

یکی دیگر از خواص ویژه آب گرمای نهان تبخیر است. مقدار گرمایی که لازم است به یک گرم آب داده شود تا بدون تغییر درجه حرارت آن را از حالت مایع به بخار تبدیل کند گرمای نهان (Latent Heat) نامیده می شود. Latent برگرفته از واژه یونانی Latere به معنای نهان و نهفته می باشد. به دلیل بالا بودن گرمای نهان در آب تبخیر آن اثرات خنک کنندگی و تراکم آن (تبدیل بخار به مایع) اثرات گرم کنندگی دارد که هر دو در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت فراوان برخوردار است.

حتما بخوانید  عمده ترین عوامل آسیب رسان به لاینینگ کانالهای آبیاری

گرمای نهان تبخیر

3- گرمای ذوب

مشابه گرمای نهان تبخیر، گرمای ذوب (Heat of Fusion) آب نیز بالاست. گرمای ذوب مقدار حرارتی است که باید به یک گرم یخ داده شود تا آن را بدون تغییر درجه حرارت به حالت مایع در آورد. این مقدار برای یخ صفر درجه حدود 80 کالری بر گرم می باشد. از گرمای ذوب در جلوگیری از یخ زدگی گیاهان زیاد استفاده می شود. در مناطق خشک و نیمه خشک دمای آب زیرزمینی حدود 12 درجه سانتی گراد است و چنان چه در زمان یخبندان زمین ها را غرقاب کنند و یا با آبیاری بارانی روی گیاهان بپاشند هر گرم آب تا زمانی که یخ بزند حدود 92 کالری گرما به محیط پس می دهد (92=12+80) که به مقدار زیادی در گرم کردن محیط و جلوگیری از یخ زدگی گیاهان موثر می باشد.

4- رسانش گرما

آب در مقایسه با سایر مایعات برای گرما رسانای خوبی به شمار می رود. هر چند ضریب رسانش گرما (Heat Conduction) در آب در مقایسه با فلزات اندک می باشد. اگر رسانش گرما را بر حسب مقدار گرمایی تعریف کنیم که در هر ثانیه از یک طرف میله ای به طول یک سانتی متر که سطح مقطع آن نیز یک سانتی متر مربع می باشد به طرف دیگر میله انتقال می یابد و تفاوت دمای دو طرف میله نیز یک درجه سانتی گراد باشد در مورد آب مقدار آن حدود 0.00144 می باشد. در حالی که این مقدار برای فلزی مانند مس 0.918 می باشد که 1000 مرتبه بزرگتر از آن است.

حتما بخوانید  طراحی سیستم های زهکش اصلی

5- شفافیت آب نسبت به تابش

آب نسبت به تابش های با طول موج قابل رویت شفاف بوده و لذا نور می تواند تا اعماق آب نفوذ کرده و این امکان را فراهم آورد تا جلبک ها در عمق آب نیز رشد کرده و فعالیت فتوسنتزی داشته باشند. شفافیت آب نسبت به تابش یکی از مفیدترین خواص ویژه آب می باشد.

6- عدم شفافیت آب نسبت به تابش فرو سرخ

بر خلاف شفافیت آب در مقابل تابش های قابل رویت آب در مقابل تابش های با طول موج فروسرخ مانند جسم کدر عمل کرده و لذا فیلترهای آبی جذب کننده های خوبی برای حرارت به شمار می روند. استخرهای خورشیدی نمونه ای از استفاده کاربری از این موضوع است. در استخرهای خورشیدی در لایه های مختلف آب به مقادیر متفاوت نمک تزریق می شود تا هر لایه از لایه های بالایی غلظت بیشتری داشته و به دلیل سنگینی در جای خود ثابت باقی بماند. آب در مورد طیف قابل رویت تابش (طول موج 390 تا 7800 آنگستروم) بر عکس عمل می کند. طیف قابل رویت از بنفش شروع شده و پس از عبور از رنگ های آبی، سبز، زرد و نارنجی به قرمز ختم می شود. کلروفیل موجود در گیاهان تابش های موجود در منطقه آبی و قرمز را جذب و تابش های رنگ سبز را منعکس می کند.  به همین دلیل ما گیاهان را به رنگ سبز می بینیم.

7- کشش سطحی

کشش سطحی آب بیشتر از مایعات دیگر است. دلیل این امر بالا بودن نیروهای چسبندگی بین مولکولی می باشد. یالا بودن کشش سطحی آب باعث ایجاد قدرت کششی (Tensile Strength) می شود که در مباحث مربوط به تئوری چسبندگی (Cohesion Theory) برای تبیین صعود شیره در آوندها مورد نیاز می باشد. اگر چه تئوری چسبندگی تنها یک نظریه است اما به نظر می رسد بهترین توصیف برای چگونگی بالا رفتن آب در گیاهان است. ایستادن حشرات بر روی آب برگرفته از همین ویژگی است.

حتما بخوانید  دانلود نشریه فائو 56 ، پرکاربردترین نشریه آبیاری زهکشی

خواص ویژه آب

8- ثابت دی الکتریک

 دی الکتریک نشان دهنده این است که جسم اجازه عبور خطوط نیروی میدان الکترواستاتیک را می دهد ولی جریان را هدایت نمی کند. مواردی مانند شیشه و لاستیک قادر به عبور جریان برق نیستند و به عنوان اجسام عایق مشهور هستند؛ از این نظر آب نیز عایق می باشد. ممکن است تصور شود که با وجود این چرا هنگامی که آب با جریان برق اتصال دارد اگر به آن دست بزنیم دچار برق گرفتگی می شویم. دلیلش این است که آب معمولی خالص نبوده و دارای مقداری نمک می باشد. شوری آب شرب حدود 0.54 میلی موس بر سانتی متر می باشد که به خوبی جریان برق را از خود عبور می دهد.

9- لزجت

گرانروی یا لزجت (Viscosity) آب بالاست. لزجت یعنی درجه مقاومت مولکول ها در مقابل نیروهایی که می خواهد آن ها تغییر شکل بدهد. لزجت از درجه اصطحاک داخلی ناشی شده است. لزجت آب با درجه حرارت تغییر می کند به طوری که در آب 10 درجه، 1.3 بوده مقدار آن در آب 50 درجه، 0.549 می باشد.

10- سایر خصوصیات

خواص ویژه آب به همین جا ختم نمی شود. ویژگی های دیگر آب از جمله این که در دمای 4 درجه سانتی گراد بالاترین چگالی را داشته و در هنگام یخ زدن بر حجم آن افزوده می شود (9 درصد) و یا عدم یونیزه شدن آن به همراه این که چه برای الکترولیت ها و چه برای غیر الکترولیت ها حلال خوبی به شمار رفته و به خوبی می تواند جذب سطوح جامد مانند رس، سلولز و مولکول های پروتئین گردد از دیگر ویژگی های مخصوص آب است.

مهتاب محمودزاده
در هر چیزی تفکری است
نظر خود را بنویسید:
ثبت دیدگاه
دیدگاه های کاربران
سید مسعود رضوی
00:56 - 1401/07/15
پاسخ دهید

خوب بود

لطفا صبر کنید