Ukweli kwamba maji ni dutu ambayo inapatikana karibu kila mahali, pamoja na jukumu lake kuu katika malezi na matengenezo ya aina nyingi za maisha, tunafahamu kutoka kwa kozi ya shule. Nini kingine kinaweza kusemwa kuhusu sifa za ajabu za H2O?
Fizikia inasema kwamba moja ya sifa kuu ni msongamano wa maji. Tutazingatia kigezo hiki kwa undani zaidi. Mpangilio huu ni nini? Msongamano wa maji, kama dutu nyingine yoyote au nyenzo, huonyesha ni kiasi gani, au, kwa usahihi zaidi, ni uzito gani uliomo katika kiasi fulani cha dutu.
Kwa nini maji yanastaajabisha hivi kwamba ni muhimu kuzungumzia msongamano wake kando? Kwanza, hii inahesabiwa haki na idadi ya aina zake. Maji yanaweza kuwa safi na chumvi, nzito na nzito, hai na iliyokufa. Kwa kuongezea, kila mtu anafahamu ufafanuzi kama vile maji ya ardhini na madini, maji ya mvua au kuyeyuka, yaliyoundwa na hata kavu. Wakati huo huo, maji, kama sisi sote tunakumbuka, yanaweza kuwa katika hali ngumu, ya gesi au kioevu, inayoitwa hali ya jumla. Kwa kawaida, wiani wa maji ya chumvi utatofautiana na wianimvua au iliyoganda.
Gundua sifa za dutu (pamoja na msongamano wa maji) katika hali ya kawaida, ambayo huchukua shinikizo la angahewa la 760 mm Hg. Sanaa. na halijoto iliyoko sawa na 00 C. Viashirio hivi vinapobadilika, sifa za dutu pia hubadilika katika utegemezi fulani. Kila kitu isipokuwa maji. Msongamano wa maji katika halijoto tofauti chini ya hali ya kawaida hautakuwa dalili.
Tofauti na vipengele vingine vinavyopunguza msongamano wakati wa kupashwa joto, maji katika kiwango cha nyuzi joto 0 hadi 4 huongeza msongamano wake. Wakati kilichopozwa, kiasi na wiani wa maji hutenda tena bila tabia: kiasi chake huongezeka, na wiani wake hupungua. Hii ndiyo hasa inaweza kuzingatiwa katika hali ambapo maji waliohifadhiwa huvunja mabomba ya maji. Katika wanyamapori, kipengele kisicho cha kawaida cha H2O hulinda tabaka za chini za vyanzo vya maji dhidi ya kuganda na kuwaweka wakazi wake hai. Kuhusu ongezeko la joto la maji, baada ya kikomo cha 40 C, msongamano wake, kama vile baridi, huanza kupungua. Maji ya bahari pia huvunja mawazo haya, yakionyesha msongamano wa juu zaidi katika viwango vya joto chini ya sufuri.
Inashangaza kwamba maji safi kabisa, yasiyo na viputo vya hewa na viingilizi hadubini vya uchafu au vumbi vilivyomo ndani yake, yanaweza kupozwa hadi digrii -70, bila kutengeneza barafu, au kupashwa joto bila kuchemshwa hadi nyuzi joto 150. Celsius. Vilehitilafu zinawezekana chini ya hali fulani (shinikizo lililoongezeka, kwa mfano), na uzazi wao unawezekana tu katika hali ya maabara.
Kwa ujumla, msongamano wa maji huathiriwa na kuwepo kwa uchafu, viputo vya gesi na chumvi katika muundo wake, thamani ya shinikizo la angahewa, halijoto iliyoko na idadi ya vipengele vingine vya nje. Dutu hii sahili haachi kamwe kuwashangaza wanasayansi kwa sifa zake za ajabu za kimaumbile, uwezo wa kubadilisha muundo wake na muundo wa kemikali.
