Über Wasser
Neulich hat jemand den "Tag des Wassers" erwähnt, was mich als Wasserwirtschafter unweigerlich an das UNO-Jahr des Wassers, 2003, erinnert hat.
Ich möchte die Gelegenheit nutzen und einige interessante Details zum Wasser preisgeben, die ich im Studium erfahren durfte.
Grundsätzlich kann man anscheinend nicht mehr aufhören über Wasser zu lernen. Dieses simple Molekül mit der Formel H2O ist so wichtig für uns, dass es schon fast unendlich Informationen gibt und ich denke ein Leben reicht nicht aus, um wirklich alles daran verstehen zu können.
Zuerst einmal kurz die wichtigsten Disziplinen meines Studiums, auf wieviele verschiedene Arten man Wasser überhaupt beschreiben kann. Allein da bleibt einem schon die Spucke weg ^^
Hydraulik: Beschreibt das Fließ- und Ruheverhalten von Wasser mathematisch. Das kann sehr, sehr komplizierte Mathematikformen annehmen ;)
Hydrologie: Beschreibt die Interaktion von Wasser beziehungsweise das Verhalten von Wasser in der Atmosphäre, Oberfläche, Flüssen, Seen und Boden, ebenfalls mathematisch aber hauptlastiger statistisch (das ist noch eine Stufe schlimmer als Mathematik ^^)
Chemie: Beschreibt chemische Eigenschaften des Wassers
Gut, genug gelangweilt, nun ein paar wirklich interessante Fakten!
Wasser ist kostenlos!
Das, was wir in den Betriebskosten mit ungefähr 2 Euro/1.000 Liter Wasser bezahlen, ist nicht das Wasser, sondern sind die Transportkosten und Systemerhaltungskosten für das Transportsystem. Also den Brunnen oder die Quellfassung, den Wasserspeicher und sämtliche Transportleitungen zu den Haushalten + nötige Armaturen. Aber generell ist das Wasser an sich kostenlos ;)
Dichteanomalie:
Normalerweise werden Stoffe immer dichter, je kühler diese werden. Was ist Wärme eines Körpers eigentlich? Das sind bloß Bewegungen von Atomen und Molekülen des Stoffes. Je rascher sich diese bewegen, desto wärmer ist der Körper. Sie brauchen aber auch logischerweise mehr Platz dafür. Verringert sich die Temperatur, bedeutet das, dass die Teilchen sich viel weniger bewegen und durch weniger Platzanspruch deshalb auch viel dichter gepackt sind. Die Dichte, als kg/m³, steigt somit. Beim Wasser ist das jedoch leicht anders! Seine höchste Dichte hat es nicht wie zu erwarten bei 0°C, da, wo es gefriert, sondern bei 4°C. Wieso also hat Wasser, dessen Teilchen sich rascher bewegen als 0°C Wasser, dennoch eine höhere Dichte? Weil ab <°4C die Teilchen des Wasser langsam damit beginnen, sich in geometrischen Formen anzuordnen, die viel Platz brauchen. Sie lassen dabei größere Lücken frei und verringern so die Dichte.
Wieso sollte uns das eigentlich kümmern? Hilft uns das irgendwo?
Ja, es hilft enorm.
Wäre dem nicht so, würden Fische im Winter sterben.
Würde 0°C Wasser am dichtesten sein, würde es ganz nach unten sinken in einem See und dort den Boden gefrieren. Die Fische kämen nicht mehr an die Flora und Flauna des Seebodens. Doch 0°C Wasser schwimmt im Winter auf einem See auf, eine schützende Decke bildend, während 4°C Wasser als dichtestes Wasser auf den Boden gesunken ist und dort das Überleben der Fische sichert, indem es nicht gefriert ist ^^
Pflanzen schwitzen hauptsächlich!
Einen Großteil des Wassers, dass Pflanzen aufnehmen, verwenden sie bloß um zu schwitzen.
Wieso hilft Schwitzen eigentlich gegen Wärme?
Dazu muss man das ganze anhand von Energie betrachten. Das wird in der Wasserwirtschaft sehr oft gemacht. Man muss sich das so vorstellen: Zum verdunsten eines Tropfen Wassers wird Energie benötigt, genauso, wie man eine Kochplatte und Wärmeenergie braucht, um Wasser überhaupt mal zum Kochen zu bringen. Wenn jetzt also der Körper einen Tropfen Schweiß auf die Haut abgibt, verdunstet dieser. Woher nimmt er die Energie dafür? Von unserer Körperwärme. Der Schweißtropfen verwendet Körperwärme zur Verdunstung auf unserer Haut und somit wird es kühler für uns, da die Körperwärme dann im Wasserdampf gespeichert wird (man nennt das auch latente Energie, weil sie zwar noch da ist, aber nicht direkt verfügbar. Sie wird jedoch bemerkbar, wenn Wasserdampf wieder in flüssigen Zustand wechselt und wird dabei frei. Deshalb ist es leicht wärmer, wenn es regnet oder schneit).
Die Pflanzen verwenden nun den selben Trick, indem sie das aufgenommene Wasser auf ihren Blattoberflächen verdunsten lassen und sich somit abkühlen. Anderfalls würden sie einen Hitzetod sterben.
Wasser macht Pflanzen steif!
Das Stengel von Pflanze so aufrecht stehen können und widerstandsfähig sind, kommt nur vom Wasser und der sogenannten "Osmose". Man muss sich das so vorstellen: Hat man reines Wasser und Wasser, indem viele Salze enthalten sind, beide getrennt von einer wasserdurchlässigen Trennwand, wird das reine Wasser zum salzigen Wasser strömen, um dieses Salzkonzentrationsungleichgewicht auszugleichen. Die Zellen einer Pflanzen enthalten zahlreiche Salze, das Wasser dass sie aus dem Boden aufgenommen haben und rund um die Zellwand liegt ist nicht so salzhaltig. Deshalb strömt es in die Zelle und bläht diese dabei enorm auf, macht sie so zu einem stabilen, aufgeblähten Zell"paket" ^^ Deshalb sind Pflanzenteile so robust und deshalb krümmen sich Pflanzen und lassen Rosen ihren Kopf hängen, wenn sie an Wasserunterversorgung leiden.
Schlussendlich:
Wie Wasserwirtschafter Wasser sehen:
Sehr oft wird Wasser mithilfe von 3 wichtigen Energien beschrieben:
Der Druckenergie
Der Geschwindigkeitsenergie
Der Lageenergie.
Die Summe aus all diesen Faktoren bildet die Gesamtenergie für Wasser an einem gewissen Punkt. Wieso diese Aufteilung so wichtig ist, hat damit zu tun, dass Wasser stets von einem Punkt höherer Energie zu einem Punkt niedrigerer Energie fließen wird.
--
Soviel zum Thema Wasser und was man alles nettes darüber wissen kann g
Ich möchte die Gelegenheit nutzen und einige interessante Details zum Wasser preisgeben, die ich im Studium erfahren durfte.
Grundsätzlich kann man anscheinend nicht mehr aufhören über Wasser zu lernen. Dieses simple Molekül mit der Formel H2O ist so wichtig für uns, dass es schon fast unendlich Informationen gibt und ich denke ein Leben reicht nicht aus, um wirklich alles daran verstehen zu können.
Zuerst einmal kurz die wichtigsten Disziplinen meines Studiums, auf wieviele verschiedene Arten man Wasser überhaupt beschreiben kann. Allein da bleibt einem schon die Spucke weg ^^
Hydraulik: Beschreibt das Fließ- und Ruheverhalten von Wasser mathematisch. Das kann sehr, sehr komplizierte Mathematikformen annehmen ;)
Hydrologie: Beschreibt die Interaktion von Wasser beziehungsweise das Verhalten von Wasser in der Atmosphäre, Oberfläche, Flüssen, Seen und Boden, ebenfalls mathematisch aber hauptlastiger statistisch (das ist noch eine Stufe schlimmer als Mathematik ^^)
Chemie: Beschreibt chemische Eigenschaften des Wassers
Gut, genug gelangweilt, nun ein paar wirklich interessante Fakten!
Wasser ist kostenlos!
Das, was wir in den Betriebskosten mit ungefähr 2 Euro/1.000 Liter Wasser bezahlen, ist nicht das Wasser, sondern sind die Transportkosten und Systemerhaltungskosten für das Transportsystem. Also den Brunnen oder die Quellfassung, den Wasserspeicher und sämtliche Transportleitungen zu den Haushalten + nötige Armaturen. Aber generell ist das Wasser an sich kostenlos ;)
Dichteanomalie:
Normalerweise werden Stoffe immer dichter, je kühler diese werden. Was ist Wärme eines Körpers eigentlich? Das sind bloß Bewegungen von Atomen und Molekülen des Stoffes. Je rascher sich diese bewegen, desto wärmer ist der Körper. Sie brauchen aber auch logischerweise mehr Platz dafür. Verringert sich die Temperatur, bedeutet das, dass die Teilchen sich viel weniger bewegen und durch weniger Platzanspruch deshalb auch viel dichter gepackt sind. Die Dichte, als kg/m³, steigt somit. Beim Wasser ist das jedoch leicht anders! Seine höchste Dichte hat es nicht wie zu erwarten bei 0°C, da, wo es gefriert, sondern bei 4°C. Wieso also hat Wasser, dessen Teilchen sich rascher bewegen als 0°C Wasser, dennoch eine höhere Dichte? Weil ab <°4C die Teilchen des Wasser langsam damit beginnen, sich in geometrischen Formen anzuordnen, die viel Platz brauchen. Sie lassen dabei größere Lücken frei und verringern so die Dichte.
Wieso sollte uns das eigentlich kümmern? Hilft uns das irgendwo?
Ja, es hilft enorm.
Wäre dem nicht so, würden Fische im Winter sterben.
Würde 0°C Wasser am dichtesten sein, würde es ganz nach unten sinken in einem See und dort den Boden gefrieren. Die Fische kämen nicht mehr an die Flora und Flauna des Seebodens. Doch 0°C Wasser schwimmt im Winter auf einem See auf, eine schützende Decke bildend, während 4°C Wasser als dichtestes Wasser auf den Boden gesunken ist und dort das Überleben der Fische sichert, indem es nicht gefriert ist ^^
Pflanzen schwitzen hauptsächlich!
Einen Großteil des Wassers, dass Pflanzen aufnehmen, verwenden sie bloß um zu schwitzen.
Wieso hilft Schwitzen eigentlich gegen Wärme?
Dazu muss man das ganze anhand von Energie betrachten. Das wird in der Wasserwirtschaft sehr oft gemacht. Man muss sich das so vorstellen: Zum verdunsten eines Tropfen Wassers wird Energie benötigt, genauso, wie man eine Kochplatte und Wärmeenergie braucht, um Wasser überhaupt mal zum Kochen zu bringen. Wenn jetzt also der Körper einen Tropfen Schweiß auf die Haut abgibt, verdunstet dieser. Woher nimmt er die Energie dafür? Von unserer Körperwärme. Der Schweißtropfen verwendet Körperwärme zur Verdunstung auf unserer Haut und somit wird es kühler für uns, da die Körperwärme dann im Wasserdampf gespeichert wird (man nennt das auch latente Energie, weil sie zwar noch da ist, aber nicht direkt verfügbar. Sie wird jedoch bemerkbar, wenn Wasserdampf wieder in flüssigen Zustand wechselt und wird dabei frei. Deshalb ist es leicht wärmer, wenn es regnet oder schneit).
Die Pflanzen verwenden nun den selben Trick, indem sie das aufgenommene Wasser auf ihren Blattoberflächen verdunsten lassen und sich somit abkühlen. Anderfalls würden sie einen Hitzetod sterben.
Wasser macht Pflanzen steif!
Das Stengel von Pflanze so aufrecht stehen können und widerstandsfähig sind, kommt nur vom Wasser und der sogenannten "Osmose". Man muss sich das so vorstellen: Hat man reines Wasser und Wasser, indem viele Salze enthalten sind, beide getrennt von einer wasserdurchlässigen Trennwand, wird das reine Wasser zum salzigen Wasser strömen, um dieses Salzkonzentrationsungleichgewicht auszugleichen. Die Zellen einer Pflanzen enthalten zahlreiche Salze, das Wasser dass sie aus dem Boden aufgenommen haben und rund um die Zellwand liegt ist nicht so salzhaltig. Deshalb strömt es in die Zelle und bläht diese dabei enorm auf, macht sie so zu einem stabilen, aufgeblähten Zell"paket" ^^ Deshalb sind Pflanzenteile so robust und deshalb krümmen sich Pflanzen und lassen Rosen ihren Kopf hängen, wenn sie an Wasserunterversorgung leiden.
Schlussendlich:
Wie Wasserwirtschafter Wasser sehen:
Sehr oft wird Wasser mithilfe von 3 wichtigen Energien beschrieben:
Der Druckenergie
Der Geschwindigkeitsenergie
Der Lageenergie.
Die Summe aus all diesen Faktoren bildet die Gesamtenergie für Wasser an einem gewissen Punkt. Wieso diese Aufteilung so wichtig ist, hat damit zu tun, dass Wasser stets von einem Punkt höherer Energie zu einem Punkt niedrigerer Energie fließen wird.
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Soviel zum Thema Wasser und was man alles nettes darüber wissen kann g
Alhym - 5. Feb, 13:12
