Vann Foto: Wouter.

Presentasjon om: "Vann Foto: Wouter."— Utskrift av presentasjonen:

1 Vann Foto: Wouter

2 Vann Vann er det vanligste stoffet på jordens overflate.
Det aller meste av vannet på jorden er saltvann. Mesteparten av jordens ferskvann finnes som is og breer. Vann er det vanligste stoffet på jordens overflate. Om lag 70 prosent av planeten er dekket av vann, og av dette er det aller meste (97 prosent) saltvann. De resterende 3 prosent er ulike former for ferskvann. Mesteparten av jordens ferskvann finnes som innlandsis og som breer, noe finnes som grunnvann, mens en forsvinnende liten andel av jordens vannlager (0,02 prosent) utgjør vassdrag, fosser, elver, vann og innsjøer. Vassdrag, fosser, elver, vann og innsjøer utgjør bare 0,02 prosent av jordens vannlager. Illustrasjon: Rainmaker

3 Vann + = Vannmolekylet går under benevnelsen H2O.
Dette forteller oss at molekylet består av to hydrogenatomer og ett oksygenatom. + = Vann er et molekyl som består av ett oksygenatom og to hydrogenatomer. Vannmolekylene er ufattelig små. En ørliten dråpe kan bestå av hundrer og tusener milliarder molekyler. Som elevene kanskje kjenner til, er atomene laget slik at de ”ønsker” å fylle sine ytterste skall med elektroner. Og siden oksygenatomene mangler to elektroner på å fylle sitt ytterskall, samt at de to hydrogenatomene har et elektron hver, er disse atomene som skapt for hverandre. Oksygen og hydrogen deler på hydrogenatomenes elektroner, og på denne måten får oksygenatomet fylt opp sitt ytre skall. Vannmolekylet går under benevnelsen H2O , noe som forteller oss at det består av to hydrogen – og ett oksygenatom. Ett oksygenatom slår seg sammen med to hydrogenatomer og danner et vannmolekyl.

4 Vann Når flere vannmolekyler opptrer sammen, griper hver av dem tak i fire andre vannmolekyler. Disse bindingene er ikke like sterke som de vi finner i hvert enkelt molekyl. Nå vet vi altså hvordan vannmolekylet dannes, men siden til og med noe så lite som en dråpe består av ufattelige mengder molekyler som henger sammen, må det finnes et slags lim som forbinder molekylene. Dette limet skyldes rett og slett at vannmolekylet har positive og negative ladninger. Der de to hydrogenatomene befinner seg er det en liten positiv ladning, mens det ved oksygenatomet er en liten negativ ladning. Disse ladningene fungerer som gripeklør. De negativt ladde gripeklørne forbinder seg med positivt ladde gripeklør hos andre vannmolekyler. På denne måten henger de seg sammen og danner forbindelser som kalles hydrogenbindinger. Hydrogenbindingene er ikke like sterke som forbindelsene i hvert enkelt molekyl. Dette merker vi når vi er i nærheten av vann. Stikker vi hånden ned i vannet, brytes enkelte hydrogenbindinger og noe vann blir med opp. Når du slår på springen og tar litt vann i hånden din, bryter du bindingene mellom mange vannmolekyler.

5 Vann Vannoverflaten er som en tynn og elastisk hinne.
Dette gjør at vann kan bære lette objekter som for eksempel insekter. Den tynne hinnen i vannoverflaten kalles overflatespenning. Vannmolekylene vil gjerne binde seg mest mulig til hverandre. Likevel er det slik at noen av dem må alltid stå i ytterkanten. Slik er det med vannmolekylene som befinner seg øverst i for eksempel en innsjø. Disse trekkes derfor mot molekylene under seg, noe som gjør at det nærmest skapes en tynn og elastisk hinne i vannoverflaten. Dette gjør at vann kan bære lette objekter som for eksempel insekter. På samme måte kan vi merke overflatespenningen når vi hopper i vannet. Da kjennes det som om vi bryter en hinne i det vi går gjennom vannoverflaten. Vi kan også se overflatespenningen på dråper. Også her ”ønsker” vannet å ha mest mulig kontakt med hverandre. Overflatespenning oppstår fordi vannmolekylene i vannoverflaten trekkes mot molekylene lenger ned.

6 Vann Alle atomer og molekyler kan inneha tre ulike former. Disse er:
Fast form Flytende form Gassform Foto: Kim Hansen Alle atomer og molekyler kan potensielt sett inneha tre ulike former; fast form, flytende form eller gassform. Atomenes – og molekylenes form er avhengig av trykk og temperatur. På jorden er det imidlertid bare vann som innehar fast - , flytende - og gassform naturlig, noe som skyldes at de fleste atomers smelte – eller kokepunkt er som regel er høyere eller lavere enn jordens normale temperaturer. Trykk og temperatur avgjør hvilken form atomene og molekylene innehar til enhver tid. På jorden er vann det eneste stoffet som innehar de tre formene naturlig.

7 Vann Et helt spesielt trekk ved vann er at det utvider seg i fast form. Det betyr at is er lettere enn vann. Dette kan vi se ved at isen på innsjøer legger seg på vannoverflaten om vinteren. Et helt spesielt trekk ved vann er at det utvider seg i fast form. Is tar altså større plass enn vann (tettheten blir mindre), noe vi kan se ved at isbiter flyter i vann eller når innsjøer og vann fryser til om vinteren. Dersom vann hadde oppført seg som andre væsker, ville tettheten blitt større når vannet frøs til is. Dette ville medført at isen hadde sunket til bunns, samt at større deler av innsjøene ville frosset. Sannsynligvis ville livsforholdene blitt umulige for dyrene som holder til der. Men heldigvis oppfører ikke vannet seg slik. I stedet legger det seg som en isolerende hinne som hindrer at vannet under fryser. På denne måten kan dyrene som lever i vann også overleve i kalde områder på vinterstid. Dersom vann hadde oppført seg som andre stoffer, ville isen sunket til bunns om vinteren. Da ville større deler av innsjøen ha frosset til is. Foto: Paul Downey

8 Vann Når vann varmes opp til 100˚C, tar det gassform.
Da brytes bindingene mellom molekylene. Temperaturen hvor en væske går over til gassform, kalles kokepunktet. Når vannet varmes opp til 100˚C tar det gassform. Også i denne formen opptar vannet større plass enn i flytende form. Når vannet koker, vibrerer molekylene så mye at bindingene mellom dem brytes. Vannets kokepunkt påvirkes også av lufttrykk. Dette vil si at kokepunktet blir lavere der lufttrykket er mindre. Dersom vi befinner oss høyt til fjells, vil vannet koke ved lavere temperatur enn det gjør ved havoverflaten. Vann er spesielt ved at det har et svært høyt kokepunkt. Hadde vann vært likt andre sammenlignbare stoffer, ville det kokt ved atskillig lavere temperaturer. I så fall ville det ikke eksistert flytende vann på jorden. Alle vannmolekyler ville hatt gassform, noe som selvsagt ville påvirket livsbetingelsene på planeten vår. Foto: Ville Miettinen Kokende vann i en geysir på Island. Dersom vann hadde vært likt andre sammenlignbare stoffer, ville det kokt ved atskillig lavere temperatur. I så fall hadde det ikke eksistert flytende vann på jorden.

9 Vann Vannets kretsløp er en kontinuerlig prosess som foregår i jordens atmosfære. Solen varmer opp vannet til damp. I atmosfæren blir dampen avkjølt, før den faller til jorden som nedbør. Vannets kretsløp er en kontinuerlig prosess som foregår i jordens atmosfære. Som vi tidligere så, kan vannet inneha ulike former; flytende- , fast– og gassform. Det er solenergi som driver vannet gjennom kretsløpet, fordi det er solen som varmer opp vannet slik at det kan fordampe. Ut fra hva som ble skrevet på forrige side skulle vi kanskje tro at vannet må varmes opp til 100 grader før det kan fordampe, men så er ikke selvsagt ikke tilfelle. Også fra hav og is dannes det damp. En slik overgang kalles sublimering. I atmosfæren blir vannet kondensert, det vil si at det igjen antar flytende form. Det medfører dannelsen av skyer og tåke, noe som etter hvert gjør at vannet faller som regn eller annen nedbør. Vannet samles så i sjøer og hav, før det igjen fordamper. Når vannet går fra gass - til flytende form, sier vi at det kondenseres.

10 Vann Vann er spesielt godt egnet til å holde på varme.
Dette gjør at havområdene aldri blir ekstremt varme eller kalde. Havene stabiliserer derfor jordens klima og temperatur. Foto: Clemensfranz Vann er spesielt egnet til å holde på varme. Det skal mye energi til for å varme opp – og avkjøle vann. Dette gjør at havene aldri blir ekstremt varme eller kalde. Om sommeren virker havene avkjølende på omgivelsene, mens de om vinteren er oppvarmende. På grunn av sin treghet fungerer verdens hav som en stabilisator for jordens klima og temperatur. Vi ser det dersom vi studerer temperaturene langs kysten og i innlandet. Der kystområder preges av milde vintrer og kjølige somrer, er tilfellet annerledes når vi beveger oss lenger bort fra havområdene. I innlandet er vintrene kaldere, mens somrene gjerne blir varmere. I havene finnes også strømmer som frakter og fordeler varmt og kaldt vann. Uten en slik strøm ville store deler av Nord- Europa vært ubeboelig. Golfstrømmen sørger for at varmt vann fraktes fra Det karibiske hav til Nord-Atlanteren. Bildene viser Ålesund (øverst) og Røros, representanter for kyst- og innlandsklima på samme breddegrad. Gjennomsnittstemperaturen for Røros i februar ligger på om lag -9 grader, mens den for Ålesund er omtrent 3 grader. På våre breddegrader kjennetegnes kystnære områder av kjølige somrer og milde vintrer. Innlandsområder er derimot preget av varme somrer og kalde vintrer. Hvordan kan vi forklare det?

11 Vann Vann spiller en helt avgjørende rolle for livet på jorden.
Etter oksygen er vann det næringsstoffet vi er mest avhengige av. Kroppen trenger mellom to og tre liter væske hver dag for å opprettholde alle sine livsviktige funksjoner. Vann spiller en helt avgjørende rolle for livet på jorden. Livet oppstod i vann, som fostre lå vi i vann og som levende vesener er vi avhengige av det. Alle planter og dyr trenger vann for å overleve. Etter oksygen er vann det næringsstoffet vi mennesker er mest avhengige av. Uten mat kan vi overleve i flere uker, men uten vann vil vi dø i løpet av noen få døgn. Vann utgjør rundt regnet i underkant av to tredjedeler av menneskers kroppsvekt, og mange av kroppsvæskene våre, deriblant blodet, består av store deler vann. Kroppen trenger væske for å opprettholde alle sine livsviktige funksjoner. Vi må ha vann for å kunne oppta næringsstoffer og for å transportere stoffene til de cellene som trenger det. For at menneskekroppen skal fungere tilfredsstillende, er den avhengig av at mengden væske er relativt konstant. Kroppen din må derfor tilføres like mye væske som den skiller ut via svette, urin og damp. En voksen person må i løpet av ett døgn få i seg mellom to og tre liter væske hver dag. Ved høyt aktivitetsnivå eller ved høye temperaturer må man drikke mer. En enkel måte å finne ut hvordan det står til med ens væskebalanse er å studere fargen på urinen. Desto mørkere urinen er på dagtid, desto større underskudd av væske har man. Foto: Third Eye

12 Vann Mennesker har alltid bosatt seg i nærheten av vann.
Vannet var viktig som drikke og til vanning innenfor jordbruket. I Romerriket bygde man akvedukter som fraktet vann til byene. For menneskene har vannet alltid spilt en helt sentral rolle. De tidligste sivilisasjonene ble dannet rundt elver og vannveier. Elevene har kanskje lært om sivilisasjonene i Mesopotamia og Egypt? Her spilte elvene Tigris, Eufrat og Nilen helt avgjørende roller, da vannet blant annet la et godt grunnlag for jordbruket. I Romerriket bygde man på sin side akvedukter som fraktet vann til bybefolkningen. Roma ble forsynt med vann fra elleve akvedukter som til sammen strakte seg over 500 km. De tidligste akveduktene fulgte terrengets høyde, og ble derfor både kronglete og lange. Etter hvert begynte man å bygge akveduktene som broer eller underjordiske tunneler. Nå kunne man la vannet renne i en rett linje mot byen. En del av vannet ble brukt til drikke og sanitærforhold. I tillegg gikk mye med til å forsyne de offentlige romerske badene med nok vann. De romerske badene var kjent for å være overdådig flotte. Her kunne menneskene nyte varmt vann, damp, massasje og oljer. Beregninger har vist at befolkningen i Roma brukte mer vann per innbygger enn det vi gjør i dag. I gamle dager var det vanlig at befolkningen i Norge skaffet seg vann gjennom brønner eller oppkommer. Romerne hadde flotte bad. Her kunne de nyte oppvarmet vann, damp, massasje og oljer.

13 Vann I vår del av verden har vi god tilgang på rent vann.
Vannet kommer ferdig renset til hjemmene våre. Vi har varmtvanns-beredere som varmer opp vannet for oss. I vår del av verden er rent vann en selvfølge. Vi trenger ikke tenke på om vi har nok rent vann til i morgen. Vi har mer enn nok av det, og vi kan bruke vannet som vi vil. Når vi drikker eller lager mat, dusjer og bader, går på do eller pusser tennene, når vi vasker huset, koppene, klærne eller bilen; vannet er der, lett tilgjengelig og til vår nytte og vårt behag. Ferdig oppvarmet er det også, det er bare å tappe fra kranen. Rent vann, renset og filtrert i et renseanlegg så vi ikke skal bli syke. Og vi bruker det. Hver dag forbruker hver av oss i gjennomsnitt 230 liter vann. Tar vi med alt vannet som brukes på landets arbeidsplasser innenfor produksjon og service, stiger tallet fort til det dobbelte. Hver dag forbruker en nordmann i gjennomsnitt 230 liter vann. Foto: Tanakawho

14 Vann Mangel på rent vann er et problem i mange av verdens fattigste områder. Mange mennesker har bare tilgang på vann som er skittent, forurenset eller forgiftet. I dag regner man med at så mange som en milliard av jordens mennesker lever uten tilgang på rent vann, mens to milliarder ikke har nok rent drikkevann. Mange mennesker lever i områder hvor vannressursene er overutnyttet, hvor grunnvann og elver tørker inn, eller hvor man ikke har teknologi til å få tak i vannet som ligger under bakken. Enkelte steder regner det rett og slett for lite, mens det andre steder bare finnes vann som er skittent, forurenset og forgiftet som en følge av at kjemikalier, døde dyr og avføring har blandet seg med de dyrebare resursene. I følge FN dør flere titalls millioner mennesker som en følge av at sykdommer spres gjennom urent vann. I følge FN dør det hvert år flere titalls millioner mennesker som en følge av at sykdommer spres gjennom urent vann. Foto: hdptcar

15 Vann Vann har lenge vært en viktig ferdselsvei for menneskene.
I Norge gjorde kombinasjonen av elver og hav at man kunne frakte og selge store mengder tømmer til utlandet. Opp gjennom historien har en god beliggenhet i forhold til vann og hav vært essensielt for en rekke folk, byer og land. Menneskene erfarte tidlig at vannet var en vei som forenklet reisen, ikke minst dersom man skulle frakte med seg tungt gods. Slik har det også vært i Norge opp gjennom historien. Vi kjenner til at vikingene seilte med raske skip over store deler av Europa, samt at Hansaforbundet fraktet store varemengder til og fra landet vårt via havet. Og ikke minst var kombinasjonen av elver og hav spesielt viktig for Norge gjennom flere århundrer. Det var takket være dette at man her til lands kunne hogge ned store mengder skog som deretter ble fraktet som tømmer med elvene til landets mange eksporthavner for trelast. At man også kunne benytte seg av sager drevet av vannkraft gjorde at produksjonen ble mer effektiv. Mange byer og steder på Øst- og Sørlandet tjente gode penger som en følge av sin beliggenhet ved vann, og mangt et menneske arbeidet et langt yrkesliv som tømmerfløter. Også internasjonalt er dette et trekk som går igjen. Store byer som Rotterdam, London, New York og Hong Kong hadde aldri vært hva de er dersom de ikke hadde ligget langs kysten. Til frakt av varer har hav og elver hatt en uovertruffen rolle, da vannets egenskaper gjør det til en relativt sett billig fraktvei. Og selv om det å frakte varer på havet tar lengre tid enn det gjør i luften, foregår også i dag størstedelen av verdens varetransport med skip. Risør i Aust-Agder vokste fram som utskipingshavn for trelast på 1600-tallet. Tømmerfløting gav arbeid til mange nordmenn gjennom flere hundre år. Mange steder og byer på Sør- og Østlandet vokste - og tjente gode penger som en følge av handelen med tømmer.

16 Vann Vann kan brukes til å produsere elektrisk energi.
Vannet blir samlet i et magasin. Fra magasinet sendes vannet til en turbin som roterer. Vannkraft innebærer at man bruker kraften som finnes i rennende vann til å produsere elektrisitet eller til å drive et vannhjul. Vannkraft er en fornybar energikilde. Det er fallenergien som kan utnyttes igjen og igjen, da vannets kretsløp med fordamping og regn bidrar til stadig å fylle opp reserver som menneskene kan nyttiggjøre seg. I dag er vannets fallenergi i første rekke utnyttet innen produksjon av elektrisk energi. Et vannkraftverk leder vannet inn til en turbin som roterer. Prinsippet er altså det samme som det var med gamle dagers vannhjul. Vannet får turbinen til å rotere. Desto større trykk det er på vannet, desto hurtigere roterer den. Bevegelsene fra en turbin overføres så til en generator som lager elektrisk energi av dem. Vannet føres etter dette til elva eller sjøen. For å utnytte vannets energi maksimalt, er det viktig at man har så høyt trykk som mulig. Dette muliggjøres blant annet ved at man bygger dammer, også kalt magasin, som inneholder store mengder vann. Vannet som er nederst i magasinet er under høyt trykk. (Dette har elevene sikkert selv opplevd når de dykker. Desto lenger ned man dykker, desto større trykk.) Det er derfor hensiktsmessig å føre vann fra bunnen av magasinet og til turbinen. Magasinet har også en annen hensikt, i og med at man kan produsere elektrisitet, selv med lite nedbør. Turbinens rotasjon blir overført til en generator. Denne lager elektrisk energi av bevegelsen.

17 Vann Bilde: Lenke: Rettigheter: Vann, foss, skyer
Vann, jorden Molekyler Vannløper Frosset innsjø Geysir Ålesund Røros Dråpe Akvedukt Skittent vann Dusj Risør Kraftverk