Tradycyjny, pochodzący z XVII w. podział stanów skupienia, wyróżnia trzy takie stany (w nawiasach nazwy substancji w tym stanie):
>stały (ciało stałe)
>ciekły (ciecz)
>gazowy (gaz)

Dodany w czasach nam współczesnych.
>gaz zjonizowany (plazma)

Obecnie znane stany skupienia:
*ciało stałe
*ciecz
*gaz
*plazma (gaz zjonizowany)
*kondensat Bosego-Einsteina

IV stan skupienia
? PLAZMA

Plazma – silnie zjonizowany gaz, występują w niej neutralne cząsteczki, zjonizowane atomy oraz elektrony, jednak cała objętość zajmowana przez plazmę z “globalnego” punktu widzenia jest elektrycznie obojętna. Uważa się ją za czwarty stan skupienia materii. Plazma przewodzi prąd elektryczny, a jej opór elektryczny, inaczej niż w przypadku metali, maleje ze wzrostem jej temperatury.

W stanie plazmy znajduje się ponad 99% materii tej części Wszechświata, która znajduje się w obszarze dostępnym dla ludzkiej obserwacji.

Plazma ma strukturę komórkową, w której każda komórka jest otoczona przez warstwę podwójną DL (double layer). Warstwa podwójna powstaje, gdy w plazmie występuje różnica temperatur. W warstwie podwójnej od strony cieplejszej występuje warstwa o zwiększonej ilości (gęstości) jonów dodatnich, a od strony chłodniejszej warstwa o zwiększonej gęstości elektronów, między tymi warstwami występuje obszar o zmniejszonej gęstości jonów i elektronów. Komórki te mogą mieć formę ziarnistą, ale częściej obserwuje się formy włókniste, występujące często przy przepływie plazmy.

Ze względu na temperaturę, plazmę dzieli się na:

>plazmę zimną (4000 – 30000 K) wytwarzaną w plazmotronach,

>plazmę gorącą (30000 K i wyżej) występującą we wnętrzu gwiazd lub podczas wybuchów jądrowych.

Gdy prąd przepływa przez komórkę plazmy, która jest prawie idealnym przewodnikiem, musi przepłynąć przez warstwę podwójną, i to właśnie na niej następuje prawie cały spadek napięcia.

W zależności od natężenia przepływającego prądu w plazmie rozróżnia się trzy stany:

przy bardzo małym natężeniu “czarny prąd” – nie widać objawów wzrokowo,

przy zwiększonym natężeniu plazma zaczyna wytwarzać światło – najbardziej znanym w życiu codziennym jest światło z jarzeniówek,

gdy natężenie prądu przekracza pewną graniczną wartość, powstaje łuk elektryczny (tak jak przy spawaniu).

Wprowadzenie określenia plazmy przypisuje się amerykańskiemu fizyko-chemikowi, nobliście Irvingowi Langmuirowi w 1928.

Zastosowania plazmy :

§Lampy sodowe 104kPa (niskociśnieniowe)
§Lampa rtęciowa z luminoforem nie emitująca wszystkich kolorów
§Lampy sodowe (wysokociśnieniowe) o pomarańczowym kolorze
§Lampy kseonowe ? wyładowania impulsowe 106kPa
§Synteza jądrowa
§Czyszczenie powierzchni
§Szlifowanie plazmowe
§Narzędzia chirurgiczne (ostrzenie, nakładanie powłok)
§Sterylizacja plazmowa
§Wyświetlacze plazmowe
§Teflon

*stojąc na powierzchni Ziemi ? podlegamy działaniu siły grawitacji skierowanej w dół, oraz równoważącej ją siły reakcji podłoża skierowanej w górę; siły te się równoważą, w związku z tym pozostajemy bez ruchu

*lecąc samolotem ? działająca na nas siła grawitacji jest równoważona przez siłę nośną działającą w górę; siła nośna poprzez siłę reakcji podłogi samolotu przenosi się na nasze ciało.

Nieważkość można obserwować w czasie przebywania w sztucznym satelicie orbitującym powyżej gęstych warstw atmosfery po wyłączeniu napędu rakietowego, niezależnie od kierunku wektora prędkości i odległości od Ziemi. Nieważkość odczuwa się także w jakimkolwiek układzie zamkniętym podczas swobodnego spadania ? np. w windzie, która się urwała, lub w samolotach podczas tzw. lotów parabolicznych. Lot taki polega na tym, że samolot manewrując sterami i ciągiem silnika, najpierw wznosząc się i następnie opadając w kierunku Ziemi, leci po torze i z prędkością dokładnie tak dobranymi jakie miałoby w czasie lotu ciało swobodnie rzucone przy braku atmosfery.

Nieważkość można odczuć na huśtawce takiej, która odchyla się ponad 90° od położenia spoczynkowego. Stan nieważkości wtedy trwa albo ułamek sekundy albo nieco ponad sekundę w zależności od długości wahadła, które tworzy. Ale za to można go odczuwać wiele razy, dwukrotnie za każdym wahnięciem.

REAKCJA ORGANIZMU .!!

Astronauci, po wyłączeniu silników pojazdu startowego, zaczynają odczuwać brak grawitacji. Reakcje organizmu na takie zjawisko są różne, ale bardzo często dochodzi do tzw. choroby kosmicznej – mdłości wywołanych przez zaburzenia pracy błędnika w warunkach braku ciążenia. Stopień tej choroby to rzecz indywidualna. Najgorszą zaobserwowaną reakcją była choroba senatora Jake’a Garna, przez co stworzona została Skala Garna, stopniująca reakcje na chorobę kosmiczną.

W ostatnich latach na skutek zwiększenia się liczby źródeł hałasu i ich aktywności, powstał wokół nas niekorzystny klimat akustyczny, przekraczający już swoją dokuczliwością granice wytrzymałości psychofizycznej człowieka. Toteż coraz powszechniej zaczyna się rozumieć potrzebę zwalczania hałasu jako naszego niebezpiecznego wroga. Fakt, że ucho ludzkie odbiera bodźce nie tylko w dzień, ale także w nocy, powoduje, że u mieszkańców miast wrażenia słuchowe dominują nad innymi.

Hałas oddziałuje ujemnie na organ słuchu człowieka i ośrodkowy układ nerwowy; może nawet spowodować ostry lub przewlekły uraz akustyczny, któremu towarzyszy szereg reakcji obronnych o charakterze odruchowym.

Z punktu widzenia szkodliwości dla zdrowia hałasy można podzielić na następujące grupy:

1. Hałasy o poziomie poniżej 35 dB są dla zdrowia nieszkodliwe, ale mogą być denerwujące.

2. Hałasy o poziomie 35-70 dB wywierają ujemny wpływ na organizm człowieka, poprzez oddziaływanie na jego układ nerwowy. Pociąga to za sobą zmęczenie i spadek wydajności pracy. Ponadto ten zakres hałasu obniża zrozumiałość mowy i poważnie utrudnia wypoczynek i sen.

3.Hałas o poziomie 70-85 dB trwający stale w miejscu pracy powoduje trwałe osłabienie słuchu.

4. Hałas o poziomie 85-120 dB powoduje liczne uszkodzenia słuchu oraz różne schorzenia organizmu ludzkiego, takie jak zaburzenia układu krążenia, układu nerwowego, równowagi oraz uniemożliwiają zrozumienie mowy nawet z odległości 0,5m.

5. Hałasy o poziomie powyżej 150 dB już po pięciu minutach całkowicie paraliżują działanie organizmu, powodują mdłości, zaburzenia równowagi, uniemożliwiają wykonywanie skoordynowanych ruchów kończyn, zmieniają proporcje zawartości różnych składników.

Długotrwałe przebywanie w hałasie o dużym poziomie powoduje powstanie trwałego upośledzenia (ubytku) słuchu. Trwałą wartość podwyższenia progu słyszalności nazywa się trwałym ubytkiem słuchu, a krzywą przedstawiającą takie ubytki – autodiagramem.

Szkodliwy wpływ hałasu zależy od różnych czynników:

1. Stopień uszkodzenia słuchu jest proporcjonalny do poziomu ciśnienia akustycznego hałasu oraz do czasu ekspozycji.

2. Wartość krytyczna poziomu ciśnienia akustycznego ulega zmianie zależnie od częstotliwości i jest równa np.:
100-200 Hz – 95 dB
200-3200 Hz – 90 dB
3200-6400 Hz – 85 dB

3.Najbardziej szkodliwe dla słuchu są częstotliwości średnie i wysokie, a bezpieczniejsze – niskie.

4. Hałas wąskopasmowy jest bardziej szkodliwy od szerokopasmowego.

5. Hałas o stałym natężeniu jest znacznie mniej szkodliwy od hałasu impulsywnego, w którym występują nagłe skoki poziomu ciśnienia aż do 150 dB. Te skoki w natężeniu są szczególnie niebezpieczne, gdyż narząd słuchu jest wówczas pozbawiony mechanizmów obronnych.

6. Czas trwania hałasu wpływa w sposób zasadniczy na stopień uszkodzenia słuchu. Hałas trwający bez przerwy jest bardziej szkodliwy aniżeli ta sama ilość energii akustycznej rozdzielona przerwami.

7. Ryzyko uszkodzenia słuchu zależy w pewnej mierze od wrażliwości osobniczej. Najbardziej cierpią osobnicy z nadwrażliwością.

8. Ludzie młodzi są mniej wrażliwi na hałas niż starsi. Proces starzenia się narządu słuchu jest przyśpieszony przez rozwój zmian powodowanych hałasem.

9. Przy jednakowym poziomie dźwięku kobiety są nieco odporniejsze niż mężczyźni.

10. Schorzenia uszu są przeciwwskazaniem do pracy w hałasie.

Najbardziej szkodliwy dla słuchu jest hałas o częstotliwościach od 3000-5000 Hz. Hałas słyszalny od 16-16000 Hz oprócz oddziaływania na narząd słuchu działa również i na wiele innych układów w organizmie człowieka.

Niebezpieczeństwo wpływu intensywnego hałasu na człowieka dotyczy przede wszystkim ludzi mieszkających w miastach, przy szlakach komunikacyjnych, przebywających na terenie większych lotnisk, zakładów przemysłu ciężkiego, w przemyśle lekkim, dzielnicach handlowych itp.

Hałas jest wrogiem człowieka nie tylko groźnym ale i podstępnym. Przyczynę tego stanu rzeczy należy upatrywać głównie w nieświadomości ogółu społeczeństwa co do ujemnych zdrowotnych skutków hałasu, którego jest mimowolnym sprawcą i równocześnie – pierwsza ofiarą. Dlatego też wyłania się konieczność intensywnej akcji oświatowo- wychowawczej, jak również ustawodawczej, aby społeczeństwo zrozumiało, że przestrzeganie ciszy i zwalczanie hałasu jest podstawowym wymogiem kultury współżycia.

Problem hałasu w naszym środowisku, zwłaszcza zurbanizowanym, stale wzrasta Nowoczesny człowiek nie może już uciec przed hałasem, gdyż jest otoczony przez rozliczne źródła dźwięków w swoim domu, biurze czy też w innym miejscu pracy, na ulicy, w sklepie.

W związku z tym społeczeństwo staje się coraz bardziej wrażliwe na ten problem. Powstają organizacje zajmujące się zwalczaniem hałasu, np. Liga Walki z Hałasem z siedzibą w Warszawie (l971r.) oraz akty ustawodawczo – prawne (1980r.).

Ochrona środowiska i człowieka przed hałasem powinna być jednym z głównych zadań współczesnego świata. Ograniczanie uciążliwego wpływu hałasu na środowisko i ludzi to:
- zmniejszanie hałaśliwości środków transportu, komunikacji i przemysłu,
- stosowanie odpowiednich zabezpieczeń przeciw hałasowych w zakładach pracy,
- używanie indywidualnych ochronników słuchu przez osoby narażone na hałas,
- rozwiązania urbanistyczne.

Hałas jest jednym z zagrożeń cywilizacji, które należy ograniczyć do minimum, a nawet eliminować z naszego otoczenia.

Merkury jest planetą krążącą najbliżej Słońca. Ze względu na znaczny mimośród (spłaszczenie) orbity, w peryhelium znajduje się półtorakrotnie bliżej Słońca niż w aphelium. Średnia gęstość Merkurego jest w przybliżeniu równa gęstości Ziemi, przy czym około 80% jego masy przypada na żelazne jądro.
Powierzchnię pokrywają kratery i strome skarpy skalne, które utworzyły się w przeszłości, gdy jądro planety ochładzało się i kurczyło, powodując naprężenia skorupy. Ze względu na słabą grawitację Merkury pozbawiony jest prawie całkowicie atmosfery. Krążąc tak blisko Słońca i nie posiadając atmosfery, która zachowałaby ciepło w nocy, Merkury odznacza się dużymi wahaniami temperatury na powierzchni: od -180 do 430 °C.
3 października 2004 roku w stronę Merkurego wyruszyła sonda kosmiczna Messenger. Pierwsze planowane zbliżenie do celu będzie miało miejsce 14 stycznia 2008 roku, natomiast ostateczne wejście sondy na niską orbitę wokół planety odbędzie się w roku 2011. Przez rok Messenger pozostanie sztucznym satelitą Merkurego.

Wenus

Wenus, krążąca po niemal kołowej orbicie druga planeta od Słońca, jest otulonym gęstymi chmurami skalnym globem. Chmury te odbijają większość światła słonecznego, przez co Wenus jest najjaśniejszym po Słońcu i Księżycu ciałem na naszym niebie.
Temperatury powierzchniowe dochodzą do 480°C, a ciśnienie atmosferyczne 90 razy przewyższa ciśnienie ziemskie. 97% objętości atmosfery wenusjańskiej to dwutlenek węgla, zaś na resztę składają się m.in. azot, chlorowodór i tlen. Żółtawy kolor chmur pochodzi od kwasu siarkowego. Jego zawartość ulega jednak znacznym zmianom, co nasuwa podejrzenia, że na Wenus występują czynne wulkany.

Ziemia

Ziemia jest trzecią planetą od Słońca, największą z 4 planet wewnętrznych. Pod względem budowy przypomina inne planety tej grupy. Metaliczne, stałe jądro otoczone jest przez jądro zewnętrzne z metalu płynnego, po którym następują warstwy płynnych, półpłynnych i stałych skał. Natomiast pod względem warunków panujących na powierzchni Ziemia różni się od tych planet diametralnie: tylko na Ziemi występuje woda w stanie płynnym, bogata w tlen atmosfera oraz inne warunki sprzyjające życiu. Trwająca od 4,5 miliarda lat ewolucja Ziemi zachodzi nadal, zarówno w sposób naturalny, jak i w wyniku działań człowieka. Do najbliższego otoczenia Ziemi należy jej jedyny naturalny satelita – Księżyc.

Mars

Mars, czwarta planeta od Słońca, pod wieloma względami przypomina Ziemię. Doba marsjańska jest tylko nieznacznie dłuższa od ziemskiej. Podobnie zmieniają się pory roku, jakkolwiek rok jest dwa razy dłuższy. Występują tu chmury, wulkany, wąwozy, góry, pustynie i wykazujące sezonową zmienność, białe czapy polarne. Powierzchnię Marsa pokrywają odłamki skał oraz czerwonawy pył (stąd określenie: Czerwona Planeta).
Atmosfera marsjańska składa się głównie z dwutlenku węgla, który stanowi blisko 95% jej składu. Temperatura latem w Słońcu wynosi do 30°C, zaś zimą przed świtem spada nawet do -100°C. Mars ma dwa małe księżyce – Fobosa i Deimosa.

Planety zewnętrzne (gazowe)
Jowisz

Jowisz, piąta planeta od Słońca, jest pierwszą z czterech gazowych planet-olbrzymów. Ma największe rozmiary i masę wśród planet Układu Słonecznego: jego objętość jest 1300 razy większa od objętości Ziemi, a masa przewyższa dwuipółkrotnie łączną masę pozostałych planet. Chmury Jowisza składają się głównie z wodoru i helu.
Wnętrze planety zaczyna się na głębokości 1000 km, gdzie wodór przechodzi w stan ciekły. Jeszcze głębiej tworzy się wodór metaliczny. W centrum Jowisza znajduje się jądro o temperaturze około 35000 oC. Najbardziej znany obiekt na tarczy Jowisza, Wielka Czerwona Plama, okazała się ostatecznie olbrzymim wirem w atmosferze planety, wznoszącym się kilka kilometrów ponad najwyższą warstwę chmur. Jowisz posiada co najmniej 63 księżyce oraz słabo widoczny system pierścieni złożonych z cząsteczek pyłu, prawdopodobnie wyrwanych przez meteoryty z księżyców.

Saturn

Saturn jest szóstą planetą od Słońca, drugą z czterech gazowych planet-olbrzymów. Posiada co najmniej 56 księżyców i imponujący układ pierścieni. Pierścienie znajdują się wewnątrz tzw. granicy Roche’a. W obszarze tym nie mogą się znajdować żadne ciała o znacznych rozmiarach, ponieważ zostałyby rozerwane siłami przypływowymi planety. Największe fragmenty pierścieni mają rozmiary najwyżej 10 m, zaś grubość pierścieni nie przekracza 10 km.
Bardzo szybka, podobnie jak u innych planet tej grupy, rotacja Saturna powoduje wybrzuszenie obszarów równikowych oraz ułożenie rozmytych żółtawych chmur w poziome, równolegle do równika pasma. Saturn to jedyna planeta o średniej gęstości mniejszej od gęstości wody. Z tego powodu jego masa nie przekracza jednej trzeciej masy Jowisza, mimo iż średnice obu planet niewiele się różnią.

Uran

Uran, siódma planeta od Słońca, jest trzecią z czterech gazowych planet-olbrzymów. Jej kamienne jądro otacza płaszcz gazowo-lodowy. Wokół płaszcza rozciąga się atmosfera zawierająca metan, który nadaje Uranowi niebiesko-zieloną barwę. Ze względu na usytuowanie planety w zewnętrznych rejonach Układu Słonecznego, temperatura górnej powierzchni chmur wynosi zaledwie -210 oC.
Uran posiada 27 księżyców i układ pierścieni, ale na samej planecie nie dostrzeżono nic godnego uwagi. Sonda Voyager 2, przelatując obok Urana w 1986 roku, sfotografowała tylko kilka chmur metanowych. Interesujący jest natomiast charakter ruchu wirowego planety. Ponieważ kąt nachylenia równika Urana do płaszczyzny orbity wynosi 98o, więc glob ten jak gdyby “toczy” się po swojej orbicie. Wiąże się z tym także szczególny sposób zmiany pór roku.

Neptun

Neptun jest ósmą planetą od Słońca, czwartą z gazowych planet-olbrzymów. Wielkością i budową przypomina swego sąsiada – Urana. Masa Neptuna jest 17,25 razy większa od masy Ziemi. Jaskrawo błękitny kolor jego atmosfery pochodzi od metanu. Na Neptunie wieją najszybsze wichry Układu Słonecznego – ich prędkość dochodzi do 2500 km/godz.
W warstwie chmur występuje kilka formacji, z których najwyraźniejsza jest Wielka Ciemna Plama, olbrzymi huragan wielkości Ziemi. Pod pokrywą chmur znajduje się płaszcz lodowo-gazowy oraz niewielkie skalne jądro. Podobnie jak Saturn, Uran i Jowisz, również Neptun posiada system pierścieni – są one jednak słabo rozwinięte i nie tworzą okręgów, lecz koliste łuki. Neptun ma 13 znanych księżyców, z których 12 to ciała bardzo drobne.

Pluton

Pluton jest zimnym, ciemnym globem, dla którego Słońce stanowi jedynie jasną gwiazdę na niebie. Jest mniejszy od Księżyca. Ma on rzadką atmosferę, która tworzy się, gdy zbliży się do Słońca, i zamarza, gdy się od niego oddala. Pluton krąży po mocno wydłużonej orbicie; jej kąt nachylenia do ekliptyki jest większy niż w przypadku planet. Jedno okrążenie Słońca trwa 248,5 roku i w ciągu 20 lat z tego okresu Pluton znajduje się bliżej Słońca niż Neptun. Dokoła Plutona krążą 3 księżyce – w tym jeden (Charon) o rozmiarach znacznych w porównaniu z rozmiarami Plutona, oraz odkryte 15 maja 2005 roku małe księżyce zewnętrzne – Hydra i Nyks.
24 sierpnia 2006 r. na Zgromadzeniu Ogólnym Międynarodowej Unii Astronomicznej w Pradze odebrano Plutonowi status planety, określając go jednocześnie mianem “planety karłowatej”.

U niektórych gatunków zwierząt Np. owadów, ptaków lub ryb pole magnetyczne Ziemi odpowiada za bezbłędną orientację w przestrzeni (Np. coroczne wędrówki ptaków do tych samych miejsc lęgowych różnie położonych geograficzne dla różnych gatunków). W organizmach tych zwierząt muszą występować narządy pełniące funkcje biologicznych ,,kompasów? sprzężonych najprawdopodobniej z ,,zegarem biologicznym?. Sztuczne zmiany wywołane Np. przez przymocowanie do głowy ptaka miniaturowego magnesu, powodują całkowitą utratę orientacji i chęć ,,podróży? w innym kierunku. Gdy izolowano rośliny i zwierzęta od wpływu ziemskiego pola magnetycznego, zaobserwowano u nich zakłócenia w ich biorytmie życia.

Bardzo ciekawym zjawiskiem są burze magnetyczne, czyli gwałtowne zmiany ziemskiego pola magnetycznego wywołane aktywnością słoneczną zmieniającą się co jedenaście lat. W czasie gdy aktywność Słońca wrasta na Ziemi zdarzają się katastrofalne susze, trzęsienia Ziemi. Wzrasta też zapadalność na choroby wirusowe i bakteryjne. Nasilają się też dolegliwości u osób chorych na serce. Występuje też zakłócenia łączności radiowej i wahania w poziomie wód jezior oraz napięcia w sieci elektrycznej. W rejonach i zmniejszonym natężeniu pola magnetycznego rejestruje się częstrze zapadanie na choroby psychiczne.

Dzięki promieniowaniu elektromagnetycznemu Słońca docierającego do Ziemi w postaci fal elektromagnetycznych o różnych długościach mogło rozwinąć się życie , lecz nadmiar promieniowania jest szkodliwy. Długotrwałe przebywanie w okolicach sztucznych źródeł pola elektromagnetycznego jakimi są reklamy świetlne, stacje przekaźnikowo-transformatorowe, stacje nadawcze radia oraz telewizji, aparaty medyczne, mogą powodować liczne zaburzenia w funkcjonowaniu organizmu i samopoczuciu. Mogą to być bóle i zawroty głowy, zaburzenia snu i pamięci, szybsze męczenie się, dolegliwości serca, obniżenie ciśnienia tętniczego oraz zaćma. Odnotowuje się też duży wpływ na zmiany genetyczne w organizmie. Wpływ promieniowania elektromagnetycznego na różne stadia rozwoju organizmu nie jest jednakowy. Po napromieniowaniu zaobserwowano m.in. :
-uszkodzenie chromosomów,
-nierozdzielnie się komórek po podziale jądra,
-zatrzymanie stadium wrzeciona.

Aby chronić ludzi przed szkodliwym działaniem pola elektromagnetycznego, należy stworzyć dobrą organizację pracy w miejscach zagrożenia. Należy więc nie dopuszczać kobiet w ciąży i osób poniżej 18 roku życia do pracy w warunkach szkodliwych. Należy dbać też oto aby pracownicy poddawali się regularnie kontroli lekarskiej, a w przypadkach szczególnych skrócić czas pracy oraz stosować ochronną odzież.

Woda-tlenek wodoru (nazwy systematyczne IUPAC: monotlenek diwodoru, oksydan) – związek chemiczny o wzorze H2O, występujący w warunkach standardowych (pokojowych) w stanie ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie skupienia – lodem. Słowo woda jako nazwa związku chemicznego może się odnosić do każdego stanu skupienia.
Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej w przyrodzie wody jest “słona” (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu. W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stężeniu znajduje się dwutlenek węgla.
Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces uzdatniania wody dotyczy zarówno wody pitnej jak i przemysłowej.

Zastosowania

Jako substancja użytkowa woda może mieć wiele zastosowań. Najważniejsza jest woda pitna, w gospodarstwach domowych jest używana woda do celów sanitarno-bytowych, w rolnictwie zaś do nawadniania pól, a także znaczne ilości wody zużywają zakłady przemysłowe. Woda przemysłowa może służyć jako substancja będącą przekaźnikiem ciepła lub ciepło odbierająca (substancja chłodząca), poza tym jako reagent, rozpuszczalnik itp.

Rodzaje wody

Rodzaje wody w zależności od czystości i zastosowania (w przybliżeniu w kolejności procesu produkcyjnego):

* woda surowa
o woda opadowa np. deszczówka
o woda powierzchniowa np. rzeka
o woda podskórna
o woda gruntowa
o woda adhezyjna
o woda błonkowata
o woda głębinowa
o woda źródlana
o woda słona np. morska
o woda słodka np. z jeziora
o woda zaburtowa
* woda użytkowa (zasoby wodne)
o woda wodociągowa
o woda pitna
o woda przemysłowa
przygotowanie wody
# woda twarda
# woda miękka
# woda demineralizowana
# woda gorzka
# woda odgazowana
woda zasilająca
woda kotłowa
woda obiegowa
skropliny (kondensat)
o woda destylowana
o woda podwójnie destylowana (woda redestylowana)
* ścieki
o ścieki komunalne
o ścieki bytowe
o ścieki przemysłowe
o woda zęzowa
o fekalia
o gnojowica
o Mocz

Zanieczyszczenia
* typ:
o mechaniczne np. muł
o koloidalne np. olej
o roztwory np. sól
o biologiczne np. bakterie (miano Coli), wirusy

Klasyfikacja zanieczyszczeń ze względu na:

* sposób ich usuwania:
o zanieczyszczenia zawieszone i pływające; usuwane w procesach fizycznych sedymentacji lub filtracji,
o zanieczyszczenia koloidalne – o cząsteczkach wielkości poniżej 100?m; usuwane w specjalnych procesach, np.ultrafiltracji, koagulacji,
o zanieczyszczenia rozpuszczone – w formie roztworu; usuwane metodami fizykochemicznymi lub metodami chemicznymi.

* wpływ na zdrowie:
o związki trujące i szkodliwe,
o związki nieszkodliwe – w zależności od stężenia mogą równocześnie wskazywać na zanieczyszczenie wody,
o związki pożądane dla zdrowia.

* ich pochodzenie:
o biologiczne i bakteriologiczne,
o fizyczne,
o chemiczne,
o izotopami pierwiastków promieniotwórczych.

Oczyszczanie

Biologiczne:

* bakterie
* inne mikroorganizmy

Chemiczne:

* ozonowanie
* strącanie osadów
* wymiana jonowa

Mechaniczne:

* destylacja
* filtracja
* odwrócona osmoza
* sedymentacja
* krystalizacja

Ciekawostka:

Woda ma swoje święto – 22 marca.
Nawet w warunkach domowych łatwe jest doprowadzenie wody do wrzenia przy 95 stopniach Celsjusza – w czasie głębokiego niżu barycznego.
Niżem barycznym nazywa się system niżowy, w którym występują zazwyczaj układy frontalne. Nacisk jest tutaj położony na to, że niż baryczny jest zjawiskiem pogodowym, a nie po prostu obszarem niskiego ciśnienia. Wraz z przyjściem centrum niżu obserwuje się spadek ciśnienia i zazwyczaj zmianę innych parametrów, takich jak temperatura czy zachmurzenie. Wbrew potocznym oczekiwaniom wiatr w rozwiniętym (czasowo) niżu barycznym nie wieje od obszaru ciśnienia wysokiego do niskiego, lecz równolegle do linii stałego ciśnienia. W niżu wiatry wieją cyklonalnie, czyli na półkuli północnej przeciwnie do wskazówek zegara.

? Woda jest niezbędna do życia wszystkich organizmów, ponieważ:
? stanowi uniwersalny rozpuszczalnik
? jest nośnikiem i transportem wielu substancji
? jest substratem lub produktem wszystkich reakcji chemicznych
? jest dobrym nośnikiem ciepła
? umożliwia zachodzenie wielu procesów biologicznych np. zapłodnienia

Wszystkie ciała z reguły rozszerzają się przy ogrzewaniu. Lecz istnieje wyjątek. Jest nim woda. Ogrzewana w granicach od 0°C do 4°C nie rozszerza się, lecz kurczy tak, że największą gęstość, największy ciężar właściwy osiąga przy temperaturze 4°C.

Woda w temperaturze 0°C ma taką samą gęstość, jak w temperaturze około 9°C. Przy zmianie temperatur w tym przedziale, czy to będzie ogrzewanie, czy chłodzenie, gęstość wody najpierw maleje, a potem rośnie od tego krytycznego punktu 4°C.

Żeby zrozumieć ważność tego faktu, zastanówmy się, jak rozkładają się temperatury wody w zamarzniętym stawie. Na dnie jest woda najgęstsza, a więc i najcieplejsza. Gdyby część wody była zupełnie ciepła, powyżej 9°C, wypłynęłaby na wierzch i ochłodziła się od lodu. Te części cieczy, które miałyby temperaturę pomiędzy 4°C i 9°C mają gęstość taką, jak i te o temperaturze od 0 do 4°C, mieszałyby się więc i odchodziły do tego dolnego przedziału temperatur. Tuż pod lodem panuje temperatura 0°C. W miarę zagłębiania się wzrasta do 4°C.

Wynikiem takiego rozkładu temperatur w stawie jest brak prądów konwekcyjnych, a więc całkowity bezruch. A że woda jest złym przewodnikiem ciepła, a warstwa lodu- tylko cztery razy lepszym, w rezultacie nawet silny i długotrwały mróz powoduje tylko powolne pogrubianie się powłoki lodowej, a więc dalsze powiększanie izolacji pomiędzy mroźnym powietrzem a (względnie) ciepłą wodą. Dzięki temu właśnie stawy i jeziora, rzeki i morza nie zamarzają do dna w zimie i flora oraz fauna wodna, a przede wszystkim ryby, mogą zimować nie obawiając się zamarznięcia.

A więc ta właściwość sprawia, że woda w rzece jest żywicielem człowieka, niezależnie od roli, jaką spełnia w funkcjonowaniu organizmu ludzkiego, w higienie, w ogrodzie, w polu, w organizacji życia domowego, w przemyśle, w transporcie, energetyce itd.

Jak wiadomo ciepło właściwe wody jest równe 4200 J/(kg*K),a wiec w porównaniu z innymi substancjami, np. piaskiem, którego ciepło właściwe wynosi 800 J/(kg*K), jest bardzo duże. Sprawia to, że aby ogrzać wodę potrzebna jest dużo większa energia, niż do ogrzania innych substancji. Woda nie tylko wolniej się nagrzewa, ale też wolniej się ochładza. Jest więc naturalnym zbiornikiem energii cieplnej. Można zaobserwować, że w dzień woda jest zimniejsza niż nagrzane powietrze i ziemia. Wieczorem natomiast jest odwrotnie: gdy ziemia i powietrze oziębiają się, woda w jeziorze jest ciepła i utrzymuje tę temperaturę przez całą noc. Stąd klimat morski charakteryzuje się małymi wahaniami temperatur między latem i zimą. Nawet w zimie morza i oceany stanowią źródła energii cieplnej. Również dobowe wahania temperatur w klimacie morskim są mniejsze niż w klimacie lądowym. Ta inna własność wody wynika z jej wysokiego ciepła topnienia 335000 J/kg.

Również stosunkowo wysoka wartość ciepła parowania wody sprawia, że proces parowania odbywa się powoli, a co za tym idzie, jest mała częstotliwość opadów atmosferycznych.

Ponieważ woda nagrzewa się nierównomiernie, jej gęstość w poszczególnych warstwach wodnych będzie różna. Jest to przyczyną powstawania jednego z rodzajów prądów morskich ?
tzw. gęstościowych. Prądy morskie wpływają w dużej mierze na klimat zwłaszcza w szerokościach umiarkowanych. Prądami, ciepłymi bądź zimnymi, uwarunkowana jest ilość opadów w terenach położonych stosunkowo blisko morza. Dodatkowo wpływa na występowanie wodnych organizmów żywych, ponieważ różne organizmy żyją w różnych warunkach i różnej temperaturze wody.

Właściwości termodynamiczne wody wpływają także korzystnie na rolnictwo. Woda, która znajduje się w ziemi, w okresie zimowym zamarza, rozsadzając częstokroć ziemię. Ułatwia to później rolnikom zaoranie gleby wykorzystywanej do upraw.

Mniej korzystniej ta właściwość wpływa na budżet państwa i jakość dróg. To samo działanie wody, które mogliśmy zaobserwować w rolnictwie niszczy drogi przeznaczone do komunikacji. Sami nieraz możemy zauważyć, że po zimie około marca, gdy śniegi i lody stopnieją, drogi nie dość, że wyglądają fatalnie, to jeszcze, podczas jazdy samochodem, możemy uszkodzić sobie zęby i nabawić się bólu brzucha, przejeżdżając przez te wertepy i nierówności, które zima pozostawiła nam po sobie. Potem już tylko można zobaczyć liczne prace uliczne i ciągle nowe łaty na drodze.

Sądzę, że powyższe przykłady pokazały, że poszczególne właściwości termodynamiczne wody mają wpływ na przyrodę, klimat i życie na Ziemi.

2. Co to jest 1 kulomb?
Jednostka ładunku w układzie SI, równa jest 6,25 * 1018 ładunkom elementarnym

3. Elektryzowanie przez pocieranie
Elektryzowanie laski ebonitowej (rurki PCV)
Na skutek pocierania PCV o materiał przechodzą z materiału na PCV ładunki ujemne.
PCV elektryzuje się ujemnie.

Elaktryzowanie laski szklanej
Na skutek pocierania szkła o papier ze szkła na papier przechodzą ładunki ujemne.
Szkło elektryzuje sie ładunkiem dodatnim.

4. Prawo Coulomba
Wartość siły wzajemnego oddziaływania naelektryzowanych kulek (ładunków punktowych) umieszczonych w pewnej odległości od siebie jest wprost proporcjonalny do iloczynu ładunków zgromadzonych na kulach i odwrotnie proporcjonalny do kwadratu odległości między ich środkami.
q1 * q2
F = k r2
F- wartość siły wzajemnego oddziaływania
k- współczynnik proporcjonalności (zależy od rodzaju ośrodka np. powietrze, woda) w którym umieszczono naelektryzowane kule
q1, q2 – ładunki zgromadzone na kulach
r – odległości między środkami kulek

5, 6. Przewodniki i nośniki ładunku
Ciała, które łatwo przenoszą ładunek elektryczny, nazywamy przewodnikami. Do przewodników zaliczamy metale, które w swoim wnętrzu posiadają elektrony swobodne. Są to elektrony, które opuściły powłokę walencyjną i poruszają się wewnątrz metalu ruchem chaotycznym. Przewodnikami są także:
- ciecze zwane elektrolitami (nośniki ładunku to jony dodatnie i ujemne)
- gazy zjonizowane ( jony dodatnie, ujemne, elektrony swobodne)
- ciała organizmów żywych

Budowa metali
Metale mają budowę krystaliczną, tzn. atomy lub cząsteczki są ułożone w regularny, charakterystyczny sposób. Spotyka się także substancje o strukturze nieuporządkowanej, czyli bezpostaciowe

7. Izolatory
Ciała pozbawione elektronów swobodnych lub innych nośników ładunku (jony i -) nazywamy izolatorami. W izolatorze elektryzuje się jedynie ta jego część zewnętrzna, która w czasie pocierania styka się z drugim ciałem. Do izolatorów zaliczamy:
-PCV, porcelanę, szkło, papier, gips, NaCl
Izolatory mają budowę bezpostaciową

8. Elektryzowanie przez indukcję
Elektryzowanie ciała przewodzącego przez indukcję polega na przemieszczeniu sie w jego wnętrzu elektronów swobodnych pod wpływem ładunku zbliżanego ciała naelektryzowanego

9, 10. Dipol i polaryzacja
Powłoki elektronowe deformują się, a jądro przestaje być centralną częscią atomu. Powstaje tzw. dipol, który z jednej strony jest naładowany dodatnio, a drugiej ujemnie. Takie rozsunięcie ładunków wewnętrznych nazywamy polaryzacją.

11. Elektryzowanie przez dotknięcie
Elektryzowanie ciała może nastąpić również przez dotknięcie tego ciała innym ciałem naelektryzowanym. W układzie “ciało naelektryzowane – ciało elektryzowane” następuje trwałe przemieszczenie się elektronów z jednego ciała do drugiego. W efekcie oba ciała są naelektryzowane ładunkiem tego samego znaku.

12. Zasada zachowania ładunku
W układzie ciał izolowanych elektrycznie od otoczenia całkowity ładunek (suma ładunków dodatnich i ujemnych) nie ulega zmianie. Ładunek może jedynie przemieszczać się z jednego ciała (lub jego cześci) do innego ciała (lub jego części).

13. Pola elektrostatyczne
Obszar wokół ciała naelektryzowanego ma specjalne własności: na każde inne ciało naelektryzowane (na ładunki) działa w tym obszarze siła elektryczna. Mówimy, że ciało naelektryzowane wytwarza wokół siebie pole elektrostatyczne i jest jego źródłem.

14. Ładunek próbny
Ciało naelektryzowane niewielkim ładunkiem elektrycznym. Używa sie go do badania właściwości pola elektrostatycznego.

15. Pole jednorodne
Jest to pole, w którym linie sił pola są do siebie równoległe.

16. Pole centralne
Jest to pole elektrostatyczne wytworzone przez ładunki punktowe

17. Linie sił pola wokół ładunków próbnych
Jeżeli w pobliżu naładowanej kuli umieścimy ładunek próbny to działa na niego siła, której kierunek pokrywa sie z linią pola elektrostatycznego przechodzącą przez punkt, w ktorym znajduje się ładunek. Linii tej przypisujemy zwrot zgodny ze zwrotem siły działającej na umieszczony w tym punkcie dodatni ładunek próbny.

18. Od czego zależy napięcie elektryczne?
Napięcie między dwoma punktami zależy od:
- odległości między punktami (im większa odległość tym większe napięcie)
- pola elektrostatycznego (im silniejsze jest pole elektrostatyczne tym napięcie będzie większe)

Napięciem UAB między dwoma punktami A, B pola elektrostatycznego nazywamy iloraz pracy (WA–>B) wykonanej przez siły elektryczne podczas przenoszenia ładunku (q) z punku A do punku B tego pola i wartości tego ładunku

W
U = q
[W] [1J]
Jednostka napięcia [U] = [q] = [1C] = [1V] wolt

Lampa oscyloskopowa jest to element, w którym strumień elektronów może odchylać się w polu magnetycznym lub elektrycznym, z jednej strony znajduje się działo elektronowe, czyli zespół elektrod emitujących elektrony, z drugiej strony znajduje się ekran pokryty od wewnątrz warstwą substancji fluoryzującej, czyli wysyłającej światło pod wpływem podającej na nią wiązki elektronów. Elektrony są wysyłane przez podgrzaną katodę w kierunku ekranu, anody przyspieszają ich ruch. Elektrony wyrzucone z katody przechodzą przez mały otwór w walcu metalowym zwanym cylindrem Wehelta, osłaniającym katodę. Przez zmianę ujemnego napięcia potencjometrem R1 można zmieniać natężenie wiązki elektronów, a przez to jasność wiązki na ekranie. Zadaniem pierwszej anody jest skupienie wiązki elektronów, zmiana dodatniego potencjału tej anody nastawiana potencjometrem R2 powoduje zmianę wartości plamki świetlnej. Strumień wysyłających elektronów można odchylać od osiowego obiegu układem elektrod złożonym z pary płytek odchylania pionowego Y i poziomego X.
Jeżeli do jednej pary płytek przyłożymy stałą różnicę potencjałów to pole elektrostatyczne odchyli wiązkę elektronów w kierunku elektrody o wyższym potencjale. Jeżeli przyłożymy zmienną w czasie różnice potencjałów to elektrony będą wykonywały drgania pomiędzy tymi elektrodami. Przy dostatecznie dużej częstotliwości zmian napięcia będziemy obserwować na ekranie oscyloskopu jasną kreskę jako ślad drogi, po której wędruje strumień elektronów. W celu obserwacji przebiegu napięć do płytek odchylania poziomego należy przyłożyć napięcie o piłokształtnym przebiegu.

Napięcie takie jest generowane przez generator podstawy czasu. W czasie t1 d t2 napięcie wzrasta linowo proporcjonalnie do czasu, a plamka świetlna przesuwa się równomierne od lewej strony ekranu do prawej, po osiągnięciu wartości maksymalnej napięcia bardzo szybko powraca do swojej wartości początkowej, w czasie od t2 do t3, jeżeli teraz do płytek odchylania pionowego Y przyłoży się napięcie o nieznanym przebiegu to zostanie ono odwzorowane na ekranie przez ruchomą wiązkę elektronów.
Uproszczony schemat blokowy oscyloskopu.

Zadaniem bloku synchronizacji jest dostrojenie częstotliwości napięcia podstawy do czasu tak, aby była ona równa całkowitej wielokrotności częstotliwości przebiegu badanego. W przypadku synchronizacji obraz na ekranie lampy jest nieruchomy, generator podstawy czasu może być wyzwolony przebiegiem badanym (synchronizacja wewnętrzna pozycja 1 przełącznika P2) lub inny napięciem okresowym doprowadzonym z zewnątrz (synchronizacja zewnętrzna pozycja 2 przełącznika P2) generator podstawy czasu normalnej pracy oscyloskopu zasila płytki odchylania poziomego X (pozycja 2 przełącznika P1). Może on być jednak odłączony (pozycja 1 przełącznika P1) i do płytek można doprowadzić napięcie z generatora zewnętrznego.