ctm 2ª evaluación 19hidrosferaagua
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LA HIDROSFERA
EL AGUA
DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA
360 MILLONES DE KILOMETROS CUADRADOS DE LA SUPERFICIE
TOTAL DEL PLANETA CORRESPONDEN A LAS MASAS
ACUÁTICAS
EL 70% DE LA SUPERFICIE DE “LA TIERRA” ESTÁ
CONSTITUIDO POR LOS OCÉANOS
DISTRIBUCIÓN CAMBIANTE (EDAD DEL FONDO MARINO)
23,6 %
51,6 % (180 x10e6)
21,2 %
RESTO
3,6 %
3,86 KM DE PROFUNDIDAD MEDIA
(PACÍFICO 300 M MÁS)
ORIGEN
IMPACTOS COMETARIOS
VAPORIZACIÓN
CONDENSACIÓN DURANTE EL PROCESO DE ENFRIAMIENTO DEL PLANETA
PRECIPITACIÓN
1.300 MILLONES DE KILÓMETROS CÚBICOS
DESDE HACE
3.800 MILLONES DE AÑOS
DISTRIBUCIÓN DE
CANTIDADES
EN PORCENTAJE
100%
0,32% DE AGUA DULCE
QUE ES EL
3,5 % DE AGUA TOTAL
EN KILÓMETROS
CÚBICOS
MILLONES DE KILÓMETROS CÚBICOSDEL TOTAL
DepósitoVolumen (enmillones de km3)
Porcentaje
Océanos 1370 97.25
Casquetes y glaciares 29 2.05
Agua subterránea 9.5 0.68
Lagos 0.125 0.01
Humedad del suelo 0.065 0.005
Atmósfera 0.013 0.001
Arroyo y ríos 0.0017 0.0001
Biomasa 0.0006 0.00004
PROPIEDADES QUÍMICAS
ÓXIDO DE DIHIDRÓGENO
SU ABUNDANCIA ES UNA RAREZA
COMPUESTOS QUÍMICOS AFINES:
SELENURO DE HIDRÓGENO
SULFURO DE HIDRÓGENO
PRESENTAN UN PUNTO DE EBULLICIÓN A -95º C, GASES A TEMPERATURA AMBIENTE
DIPOLO ELÉCTRICO
MOLÉCULA DE AGUA
DIPOLO ELÉCTRICO
CAPAZ DE ESTABLECER PUENTES DE HIDRÓGENO CON OTRAS MOLÉCULAS DE AGUA
LOS ENLACES DE HIDRÓGENO SON MUY BREVES (LAS MOLÉCULAS CAMBIAN DE PAREJA MILES DE MILLONES DE VECES POR SEGUNDO)
REALMENTE CONSTITUYEN UNA ESTRUCTURA COHESIVA NO OBSTANTE SER FLUIDA (EN UN MOMENTO DADO SOLO SE TOCAN EL 15% DE LAS MOLÉCULAS)
EL DISOLVENTE POLAR MÁS “POLAR”
DISUELVE BIEN SUSTANCIAS IÓNICAS Y POLARES (SAL COMÚN)
NO DISUELVE APRECIAMBLEMENTE SUSTANCIAS FUERTEMENTE APOLARES (AZUFRE)
INMISCIBLE CON DISOLVENTES APOLARES (EXANO)
NO ES EL “DISOLVENTE UNIVERSAL” (CARECERÍA DE CONTENEDOR)
UNA DÉCIMA PARTE MÁS VOLUMINOSA EN ESTADO SÓLIDO QUE EN ESTADO LÍQUIDO
ES LA ÚNICA SUSTANCIA QUE SE EXPANDE AL ENFRIARSE
COMO CONSECUENCIA DE LA DIRECCIONALIDAD DE LOS PUENTES DE HIDRÓGENO
RESPONSABLE DE LA ESTRUCTURA DE LOS COPOS DE NIEVE
ESTA PARTICULARIDAD ES LA QUE DETERMINA QUE EL HIELO FLOTE EN EL AGUA. (D , acumulación de aire)
PUNTO TRIPLE
PUNTO DE COINCIDENCIA DE LOS TRES ESTADOS EN LOS QUE PUEDE ENCONTRARSE UNA SUSTANCIA EN FUNCIÓN DE LAS CONDICIONES DE PRESIÓN Y DE TEMPERATURA
ÚNICO COMPUESTO QUE PRESENTA LOS TRES ESTADOS A LAS TEMPERATURAS Y PRESIONES DE LA SUPERFICIE TERRESTRE
SOLUBILIDAD DE GASES (ML/L) A 1 ATMÓSFERA
AGUA DULCE AGUA DEL MAR
temperatura 0 ºC 12 ºC24 ºC
0 ºC12 ºC
24 ºC
NITRÓGENO 23 18 15 14 11 9
OXÍGENO 47 35 27 38 28 22
CO2 1715 1118 782 1438 947 677
A medida que aumenta la temperatura disminuye la solubilidad del oxígeno
PROPIEDADES FÍSICAS
PUNTO DE EBULLICIÓN Y PUNTO DE FUSIÓN
EL AGUA PRESENTA UN PUNTO DE EBULLICIÓN DE 100º C AL NIVEL DEL MAR. (PUNTO DE EBULLICIÓN: TEMPERATURA A LA QUE HIERVE UN LÍQUIDO).
EL AGUA TIENE UN PUNTO DE FUSIÓN DE 0º C AL NIVEL DEL MAR. (PUNTO DE FUSIÓN: TEMPERATURA A LA QUE UN SÓLIDO SE DERRITE PARA SER UN LÍQUIDO).
DENSIDAD
UN VOLUMEN DE 1 CC DE AGUA PRESENTA UNA MASA DE 1 G DE AGUA
EL AGUA ES MÁS DENSA EN ESTADO LÍQUIDO QUE COMO SÓLIDO. LOS LAGOS SE HIELAN POR SU SUPERFICIE EN VEZ DE DESDE EL FONDO Y LA BANQUISE POLAR FLOTA IMPIDIENDO EL ENFRIAMIENTO DE LA CAPA LÍQUIDA SUBYACENTE QUE PERMANECE A 3,8º C.
Densidad máxima en torno a 4º C.
A esta temperatura el agua se va al fondo.
CAPACIDAD CONDUCTORA
EL AGUA PURA NO CONDUCE LA ELECTRICIDAD (AL REFERIRNOS A AGUA PURA QUIERE DECIR AGUA DESTILADA LIBRE DE SALES Y MINERALES).
CUALIDADES ORGANOLÉPTICAS
EL AGUA ES UN LÍQUIDO • INODORO • INCOLORO • INSÍPIDO
ESTAS SON LAS PROPIEDADES ORGANOLÉPTICAS, ES DECIR, LAS QUE SE PERCIBEN CON LOS ÓRGANOS DE LOS SENTIDOS DEL SER HUMANO.
TENSIÓN SUPERFICIAL
EL AGUA TIENE TENSIÓN SUPERFICIAL
LA SUPERFICIE DEL LÍQUIDO SE COMPORTA COMO UNA PELÍCULA CAPAZ DE ELONGARSE Y AL MISMO TIEMPO OFRECE CIERTA RESISTENCIA AL INTENTAR ROMPERLA
ESTA PROPIEDAD AYUDA A QUE ALGUNAS COSAS MUY LIGERAS SE DETENGAN EN LA SUPERFICIE DEL AGUA.
DEBIDO A LAS FUERZAS DE COHESIÓN ELEVADAS QUE PROPORCIONAN LOS PUENTES DE HIDRÓGENO
CAPILARIDAD
EL AGUA PRESENTA CAPILARIDAD
CAPACIDAD PARA EL ASCENSO O DESCENSO DE UN LÍQUIDO DENTRO DE UN TUBO CAPILAR
DEBIDO A LA GRAN FUERZA DE ADHESIÓN QUE PROPORCIONAN LOS PUENTES DE HIDRÓGENO
CALOR ESPECÍFICO
RESISTENCIA QUE PRESENTA EL MATERIAL A ELEVAR SU TEMPERATURA
EL AGUA ES EL COMPUESTO CON EL CALOR ESPECÍFICO MÁS ALTO DESPUÉS DEL LITIO
LA CAPACIDAD CALORÍFICA DEL H2O ES MAYOR QUE LA DE OTROS LÍQUIDOS.
CAPAZ DE ALBERGAR MUCHA ENERGÍA CALORÍFICA POR CADA GRADO DE TEMPERATURA QUE AUMENTA.
EL CALOR SE EMPLEA EN ROMPER LOS PUENTES DE HIDRÓGENO, POR LO QUE LA TEMPERATURA SUBE LENTAMENTE. (CUALIDADES HOMEOSTÁSICAS)
HAY QUE APLICAR UNA CALORÍA A UN GRAMO DE AGUA PARA HACER SUBIR SU TEMPERATURA UN GRADO
CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN
ENERGÍA QUE SE TRANSFIERE MEDIANTE EL PROCESO DE CAMBIO DE ESTADO
EL AGUA ES EL COMPUESTO CON EL CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN MÁS ELEVADO:
540 CAL/ G
TAMBIÉN LOS PUENTES DE HIDRÓGENO SON LOS RESPONSABLES DE ESTA PROPIEDAD.
PARA EVAPORAR EL AGUA , PRIMERO HAY QUE ROMPER LOS PUENTES Y POSTERIORMENTE DOTAR A LAS MOLÉCULAS DE AGUA DE LA SUFICIENTE ENERGÍA CINÉTICA PARA PASAR DE LA FASE LÍQUIDA A LA GASEOSA.
PARA EVAPORAR UN GRAMO DE AGUA SE PRECISAN 540 CALORÍAS, A UNA TEMPERATURA DE 20: C.
ZONA AFÓTICA:
200 m PROMEDIO
EL CICLO HIDROLÓGICO
EL CICLO HIDROLÓGICO O CICLO DEL AGUA
ES EL PROCESO DE CIRCULACIÓN DEL AGUA ENTRE LOS DISTINTOS COMPARTIMENTOS DE LA HIDROSFERA.
SE TRATA DE UN CICLO BIOGEOQUÍMICO EN EL QUE HAY UNA INTERVENCIÓN MÍNIMA DE REACCIONES QUÍMICAS, Y EL AGUA SOLAMENTE SE TRASLADA DE UNOS LUGARES A OTROS O CAMBIA DE ESTADO FÍSICO.
EL AGUA PERMANECE EN CONSTANTE MOVIMIENTO.
EL VAPOR DE AGUA DE LA ATMÓSFERA SE CONDENSA Y CAE SOBRE CONTINENTES Y OCÉANOS EN FORMA DE LLUVIA O NIEVE.
EL AGUA QUE CAE EN LOS CONTINENTES VA DESCENDIENDO DE LAS MONTAÑAS EN RÍOS, O SE INFILTRA EN EL TERRENO ACUMULÁNDOSE EN FORMA DE AGUAS SUBTERRÁNEAS.
GRAN PARTE DE LAS AGUAS CONTINENTALES ACABAN EN LOS OCÉANOS, O SON EVAPORADAS O TRANSPIRADAS POR LAS PLANTAS VOLVIENDO DE NUEVO DE NUEVO A LA ATMÓSFERA.
TAMBIÉN DE LOS MARES Y OCÉANOS ESTÁ EVAPORÁNDOSE AGUA CONSTANTEMENTE.
LA ENERGÍA DEL SOL MANTIENE ESTE CICLO EN FUNCIONAMIENTO CONTINUO.
AL AÑO SE EVAPORAN 420.000 KM3 DE AGUA, LO QUE DA UN VALOR MEDIO DE 980 L/M2 O MM.
ES DECIR ES COMO SI UNA CAPA DE 980 MM (CASI UN METRO) DE AGUA QUE RECUBRIERA TODA LA TIERRA SE EVAPORARA A LO LARGO DEL AÑO.
COMO EN LA ATMÓSFERA PERMANECEN CONSTANTEMENTE SÓLO 12 000 KM3, QUIERE DECIR QUE LA MISMA CANTIDAD DE 420.000 KM3 QUE SE HA EVAPORADO VUELVE A CAER EN FORMA DE PRECIPITACIONES A LO LARGO DEL AÑO.
EL TIEMPO DE RESIDENCIA
DE UNA MOLÉCULA DE AGUA EN UN COMPARTIMENTO ES MAYOR CUANTO MENOR
ES EL RITMO CON QUE EL AGUA ABANDONA ESE COMPARTIMENTO (O SE INCORPORA A ÉL).
DEPÓSITO TIEMPO MEDIO DE RESIDENCIA
GLACIARES 20 A 100 AÑOS
NIEVE ESTACIONAL 2 A 6 MESES
HUMEDAD DEL SUELO 1 A 2 MESES
AGUA SUBTERRÁNEA: SOMERA
100 A 200 AÑOS
AGUA SUBTERRÁNEA: PROFUNDA
10.000 AÑOS
LAGOS 50 A 100 AÑOS
RÍOS 2 A 6 MESES
GRAN INFLUENCIA EN LA PERSISTENCIA DE LA CONTAMINACIÓN EN LOS ECOSISTEMAS
ACUÁTICOS.
SI SE CONTAMINA UN RÍO, AL CABO DE POCOS DÍAS O SEMANAS PUEDE QUEDAR LIMPIO, POR EL PROPIO ARRASTRE DE LOS CONTAMINANTES HACIA EL MAR, EN DONDE SE DILUIRÁN EN GRANDES CANTIDADES DE AGUA.
PERO SI SE CONTAMINA UN ACUÍFERO SUBTERRÁNEO EL PROBLEMA PERSISTIRÁ DURANTE DECENAS O CIENTOS DE AÑOS.
ENERGÍA
EL CICLO DEL AGUA DISIPA UNA GRAN CANTIDAD DE ENERGÍA, LA CUAL PROCEDE DE LA QUE APORTA LA INSOLACIÓN.
LA EVAPORACIÓN ES DEBIDA AL CALENTAMIENTO SOLAR Y ANIMADA POR LA CIRCULACIÓN ATMOSFÉRICA, QUE RENUEVA LAS MASAS DE AIRE Y QUE ES A SU VEZ DEBIDA A DIFERENCIAS DE TEMPERATURA IGUALMENTE DEPENDIENTES DE LA INSOLACIÓN.
LOS CAMBIOS DE ESTADO DEL AGUA REQUIEREN O DISIPAN MUCHA ENERGÍA, POR EL ELEVADO VALOR
QUE TOMAN EL CALOR LATENTE DE FUSIÓN Y EL CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN. ASÍ, ESOS
CAMBIOS DE ESTADO CONTRIBUYEN AL CALENTAMIENTO O ENFRIAMIENTO DE LAS MASAS DE AIRE, Y AL TRANSPORTE NETO DE CALOR DESDE LAS LATITUDES TROPICALES O TEMPLADAS HACIA LAS FRÍAS Y POLARES, GRACIAS AL CUAL ES MÁS SUAVE EN CONJUNTO EL CLIMA PLANETARIO.
BALANCE HÍDRICO
SI DESPRECIAMOS LAS PÉRDIDAS Y LAS GANANCIAS DEBIDAS AL VULCANIMO Y A LA SUBDUCCIÓN, EL BALANCE TOTAL ES CERO.
PERO SI NOS FIJAMOS EN LOS OCÉANOS SE COMPRUEBA QUE ESTE BALANCE ES NEGATIVO; SE EVAPORA MÁS DE LO QUE PRECIPITA EN ELLOS.
Y EN LOS CONTINENTES HAY UN SUPERHABIT; PRECIPITA MÁS DE LO QUE SE EVAPORA, EL BALANCE ES POSITIVO.
ESTOS DEFICITS Y SUPERHABITS SE COMPENSAN CON LAS ESCORRENTIAS SUPERFICIAL Y SUBTERRÁNEA.
TIERRAS OCÉANOS
ATMÓSFERA
Miles de km cúbicos / año
62 36199 324
37
37 + 324 = 361
62 + 37 = 99
AFLORAMIENTOS SALINOS
AFLORAMIENTOS DE SAL
SI EL AGUA DEL SUELO SE MUEVE EN SENTIDO ASCENDENTE, POR EFECTO DE LA CAPILARIDAD, Y SE ESTÁ EVAPORANDO EN LA SUPERFICIE, LAS SALES DISUELTAS PUEDEN ASCENDER TAMBIÉN EN EL SUELO Y CONCENTRARSE EN LA SUPERFICIE, DONDE ES FRECUENTE VER EN ESTOS CASOS UN ESTRATO BLANCUZCO PRODUCIDO POR LA ACUMULACIÓN DE SALES.
CUANDO SE AÑADE AGUA DE RIEGO, EL AGUA ES TRANSPIRADA, PERO LAS SALES QUE HAYA EN EL AGUA DE RIEGO QUEDAN EN EL SUELO. SI EL SISTEMA DE DRENAJE ES ADECUADO, Y SE SUMINISTRA SUFICIENTE CANTIDAD DE AGUA EN EXCESO, COMO SUELE HACERSE EN LA PRÁCTICA DEL RIEGO SUPERFICIAL, Y ALGUNAS VECES CON EL RIEGO POR ASPERSIÓN, ESTAS SALES SE DISOLVERÁN Y SERÁN ARRASTRADAS AL SISTEMA DE DRENAJE. SI EL SISTEMA DE DRENAJE FALLA, O LA CANTIDAD DE AGUA SUMINISTRADA NO ES SUFICIENTE PARA EL LAVADO DE LAS SALES, ÉSTAS SE ACUMULARAN EN EL SUELO HASTA TAL GRADO EN QUE LAS TIERRAS PUEDEN PERDER SU PRODUCTIVIDAD.
