水的状态存在于地壳和大气中。水圈由高含量的液态水组成,大部分为咸水,使地球具有特征性的蓝色表面。在它的白色两极,有两个冰冷的区域,冰层以极盖的形式扩散。
至于其蒸气,我们可以看到它们在云层凝结物中的最终发展,当它们凝结在一起,足以反射出典型的白色时光。云,气态胶体释放出水分,导致降雨或降水,或者冻结成细小的晶体,像雪一样落下。

水,尽管看似简单的化合物,却在其结晶滴中隐藏着令人难以置信的特性,这些特性遍布其所有物理状态。资料来源:Pxhere。
当水蒸气冷却至低海拔时,它们会在物体或表面上覆盖霜,看起来像雪,但更明亮,更结晶。另一方面,在雾气或雾中,水粒子以一种以上的状态结合在一起,因为它们由密度较小的胶体组成,这些胶体模糊并增白了观众的视线。
在它的所有物理状态中,最重要的是液体,因为它构成了我们身体和所有生物的很大一部分。
让我们看看水的三种状态是什么:
固体
作为固体,可以发现水是冰,雪或霜。
冰

蓝色冰川画廊。资料来源:Pxhere。
水的化学式为H 2 O,其分子可以表示为HOH,其几何形状为角形(回旋镖型),能够在液态下形成三个氢键。
同时,当温度下降且水冷却时,其分子采用四个这样的桥,从而形成特定且重复的空间排列:水的晶体。这种晶体俗称冰。冰就是水的固态。
冰块存在于饮料箱中,冰箱中冻结的水瓶中,暴露于冬天的游泳池或喷泉的表面上或冰川块中。
冰可以看成无色块状物,但根据其杂质或被阻塞的空气含量,它可能会发白。它还可以显示淡蓝色调(顶部图像),这代表光线与晶体相互作用的最自然的方式。
因此,水并非完全无色或结晶:它具有几乎看不见的蓝色。该颜色根据光照射的水分子的浓度和紧密度而增强。
雪

雪原类似于沙质表面。资料来源:Matthias MeyerPexels。
雪也是冰,但其晶体较小,因为它们是由微小的水滴形成的,冻结并悬浮在云中。这些晶体或雪花会聚集成团,掉入空隙中,最终使白色固体沉淀在表面。
然而,雪的形态及其类型逃脱了气象领域。
霜

弗罗斯特的最明亮,最突出的晶体可以认出它。资料来源:
弗罗斯特(Frost)也是最著名和最令人敬佩的冰种表现。与雪不同,由于水汽在寒冷的表面上沉积,其晶体起源于低空。第一个晶体充当第二个晶体的核,依此类推,直到形成鳞片状或刚毛状图案(上图)。
液体

液态水是其最重要和最重要的状态,尽管不是宇宙中最丰富的状态。资料来源:
液态水是地球上最常见的水,尽管其他行星却无法做到。我们在岸上看到它的冒泡波,在蓝色的地平线上看到它起伏的波峰。
当海洋下降到更大的深度时,海洋的巨大空间使它们显示出越来越暗的蓝色,在该深度处光被完全散射,并且其光线不照亮任何东西。
淡水是维持所有生命形式(已知)的液体,因为其分子包含在细胞内部和外部。
液体中水分子的能量状态比冰中的能量状态更加随机和不均一:随着液态水分子从一侧移动到另一侧,氢键不断形成和断裂。
从液态水中研究了低密度和高密度区域的存在;就是说,液体中的分子比其他分子更多地分组的区域。玻璃质和超粘性水甚至被称为高压下的液相转变。
气态

在温泉或间歇泉中,您可以看到水蒸气。资料来源:
当水蒸发时,其H 2 O 分子进入气态或气相:水蒸气。这些蒸气是无色的,但是如果它们的浓度很高,则可以将它们看作白色的烟雾,这是在沸腾的大锅水,温泉或间歇泉的沸腾喷口中所特有的。
一旦水蒸气升向天空,它们就会开始冷却,开始形成微小的水滴,这些水滴仍然悬浮在空气中。它们都被称为云,其大小足以反射所有阳光,并与大气中存在的其他颗粒混合。
其他
如果冰被加热,则会形成液态水,进而形成水蒸气。在大气压下是如此。但是,可以控制此压力以及温度,使水处于不利条件下,例如在宇宙中发现的那些条件,特别是在冰冷的行星(如天王星和海王星)内部。
在压力(数百GPa量级)和压倒性温度(千摄氏度)下的水会获得物理状态,其状态不再与常规冰及其多晶型物,液体及其蒸气重合。
例如,这些状态之一是冰XVIII,它比冰更具有金属特性的超离子固体。它在其中携带质子而不是电子。据信,如果可以大量获得,它看起来就像是热的黑色晶体-黑冰。
参考文献
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