SU
Dört Milyar yıl önce dünyamızda önce su yaratıldı ve organik yaşam onda başladı.
Suyun yukarıda anlatılan bu özelliği olmasaydı buz suyun üstünde yüzemez, su donmaya dipten başlardı. Ve bu nedenle deniz altında yaşam başlamaz ve biz bugün hayatta bulunuyor olamazdık. Su tüm özellikleri ile diğer maddelerden farklı davranan ve bu aykırılıkları ile hayatın devamı için vazgeçilemez olan temel elemandır. Yemeksiz haftalarca, onsuz en fazla 3 gün yaşayabileceğimiz ve dünyada rastlanabilecek en basit moleküler yapıya sahip olmasına rağmen bünyesinde muhteşem özellikler barındıran mucizevi bir iksirdir.
Suyun yüksek ısı tutma kapasitesi, yüksek ısı iletim katsayısı ve canlı organizmalardaki yüksek su oranı nedeniyle ortamlardaki sıcaklık değişimlerine karşın ısı dengelerinin korunması ve bölgesel sıcaklık değişimlere direnç gösterilebilmesi sağlanmaktadır. Böylece vücudumuzu belli bir sıcaklıkta (37 °C) tutabilmemiz mümkün olmaktadır. Suyun yüksek ısı tutma kapasitesi nedeni ile oluşturduğu bir diğer önemli yarar ikimleri ılımanlaştırmasıdır. Okyanuslarda muaazzam büyüklükte ısının depolanması yer kürede iklimlerin daha ılıman geçmesini imkan dahiline sokmaktadır. Meksika körfezinden başlayarak iskandinav ülkelerine kadar gelen sıcak su akıntıları (Gulf stream) tropik bölgelerinin sıcaklığının avrupanın kuzeyine kadar taşınmasını sağlamaktadır. Suyun yüksek buharlaşma gizli ısı kapasitesi (Latent heat) susuzluğa karşı direnç gösterebilmemizi ve terin buharlaşması yolu ile vücudun soğutulması sağlanmaktadır. Suyun bünyesinde +/- elektrik yükü bulunması, yüksek yalıtım katsayısı ve moleküler hacmının küçük olması nedeni ile tuzlar ve iyonik bileşenler için mükemmel bir çözücü(solvent) görevi yapmaktadır. Suyun sıkıştırılabilir olması su miktarına göre deniz seviyesinin 40 metre daha aşağıda olmasını sağlayarak mevcut kara alanının 5% daha fazla olmasına imkan vermektedir. Suyun yüksek yüzey gerilimine sahip olması ve donduğunda hacminin artması, içine sızdığı kayaları parçalayarak tarıma uygun toprağın artmasını sağlamaktadır Sıcak ve soğuk su birbirine ters özellikler gösterirler. Bunların başlıcaları şunlardır. Basınç altında buza dönüştürülmeden sıvı halde kalması sağlanan extra soğuk sular ısıtıldığında büzüşür. Sıcak sular ise ısıtıldığında genleşir. Extra soğuk suların sıkıştırılması zordur, yansıtma endeksi ve içinden geçen sesin hızı su soğudukça artar, Sıcak sularda ise bunlar tersi yönde gelişir. Extra soğuk suların ısıtılması kolay, içindeki gazların çözülmesi daha zordur ve ısıyı daha kolay iletir. Sıcak sularda bunlar ters yönde gelişir. Yüksek basınç altındaki soğuk sularda moleküller daha yavaş hareket eder, sıcak sularda ise daha hızlıdır |       |
Suyun ince tüplerde kalın tüplere göre daha yüksekte kalmasını aşağıdaki gibi açıklayabiliriz. Suyu dağılmadan tutan yüzey gerilimi tüpün tüm çevresinde etkin olduğundan suyu yukarıda tutan toplam çekme kuvveti F F=Tüpün çevresi*Yüzey gerilmi F= π*D*T Tüp içindeki suyun toplam ağırlığı W W=Suyun hacmı* Yoğunluğu* yerçekimi ivmesi W= π*(D/2)²*H*ρ*g Suyun ağırlığı suyu yukarıda tutan toplam çekme kuvvetine eşit olduğunda suyun tüp içindeki yükselmesi durur W=F => π(D/2)²*H*ρ*g= π D*T Yukarıdaki formülden görüldüğü gibi tüpün D çapı büyüdükçe suyun tüp içinde tutunabilme yüksekiliği (H) azalır (Daha ince tüpte su daha çok yükseğe tırmanır). 10 mm.den büyük çaplarda H yüksekliği gözle farkedilemiyecek kadar az olur. Önce su moleküllerinin çift kutuplu (polar) bir yapısı olduğından bahsedelim. Bu yapı su moleküllerinin birbirine veya kendisi gibi polar moleküllere yapışmasını sağlar. Ağaç selülözik bir yapıdır. Yani şeker zincirlerinden ibarettir. Şekerde su gibi polardır ve şeker zincirindeki moleküler bağ su moleküllerinin moleküler bağından daha kuvvetlidir. Böylece selülöz yakınındaki su moleküllerini bir mıknatıs gibi kendine çeker. Bu nedenle masaya dökülmüş suyu kağıt peçete ile temizlemek sentetik bir kumaşla temizlemekten çok daha kolaydır. Ağacın lifleri içindeki ince delikler yukarıda anlatıldığı üzre "capillary" etkiye müsait bir ortam sağladığından selülözik yapının çektiği su zincirleme olarak en yüksek noktadaki yapraklara kadar suyun yürümesini mümkün kılar. (Kesme şekeri ucundan çaya dokundurdunuzda çayın şeker içinde nasıl yayıldığını hepimiz izlemişizdir). Dikkat edilirse ağacın tepelerine doğru çıkıldıkça yapraklar ve dallar küçülür. Bu küçülme içinde su yürüyen tüplerin de daralması ve aynı zamanda "capillary" etkinin de artması demektir.
|   D: tüpün çapı |
