Lavoro di scienze

1. ACQUA
Proprietà

3. Proprietà
• L’acqua ha un elevato calore specifico, ossia richiede molto calore prima di
riscaldarsi, e, al contrario, impiega molto tempo prima di perdere il calore
accumulato e raffreddarsi
• L’acqua ha un’elevata tensione superficiale: ossia, una volta versata su una
superficie liscia, tende a formare gocce sferiche e non ad espandersi in una sottile
pellicola. Senza la forza di gravità, una goccia d’acqua assumerebbe una forma
sferica perfetta.
• La capillarità è un’altra caratteristica dell’acqua ed è una diretta conseguenza
della tensione superficiale. Consiste nella capacità dell’acqua di risalire in fessure
e tubi sottilissimi.
• La tensione superficiale e quindi anche la capillarità consentono alle piante di
assorbire, attraverso le radici, l’acqua presente nel suolo. Sempre grazie alla
tensione superficiale il sangue, composto in gran parte da molecole dell’acqua,
riesce a scorrere, attraverso il sistema sanguigno, all’interno del nostro corpo.

4. 1. L’acqua, inoltre, si presenta normalmente allo stato liquido, ma può facilmente passare anche allo stato solido o allo stato
gassoso.
2. L’acqua pura passa dallo stato liquido a quello solido, ossia gela, a 0°C. A livello del mare, invece, bolle a 100°C
3. I punti di ebollizione e di congelamento dell’acqua sono usati come riferimento per tarare i termometri: nella scala centigrada
lo 0° corrisponde al punto di congelamento e i 100° al punto di ebollizione.
4. L’acqua, quando gela, si dilata, ossia riduce la sua densità a parità di volume: questo è il motivo per cui il ghiaccio galleggia
sull’acqua o una bottiglia piena d’acqua messa in freezer si spacca.
STATI FISICI
L’acqua è una risorsa naturale particolare in quanto è l’unica, sul nostro pianeta, che si presenta in tutti e tre gli stati fisici a
seconda della temperatura circostante: liquido, solido (ghiaccio) e gassoso (vapore acqueo). L’insieme dei processi che
consentono all’acqua di lasciare gli oceani, immettersi nell’atmosfera, raggiungere le terre emerse, per poi ritornare agli
oceani, va sotto il nome di ciclo dell’acqua ed è alimentato dall’energia del Sole.

5. Ciclo dell’acqua
Il ciclo idrologico non ha un punto di partenza, ma un buon posto da dove cominciare è il mare. Il sole, che
attiva il ciclo dell'acqua, riscalda l'acqua del mare. Parte di essa evapora nell'aria. L'evaporazione avviene anche
dalle acque dolci dei laghi e dei fiumi. Sul continente, l'evapotraspirazione, che è l'acqua traspirata dagli esseri
viventi (soprattutto dai vegetali; al confronto, la parte prodotta dagli animali è trascurabile) ed evaporata dal
sole, apporta vapore all'aria. Una piccola quantità d'acqua nell'atmosfera proviene dalla sublimazione, che è il
passaggio allo stato di vapore direttamente dallo stato solido (ghiaccio, neve, brina) saltando completamente la
fase di fusione. Le correnti d'aria ascensionali sollevano il vapore in alto nell'atmosfera dove la temperatura più
bassa ne provoca la condensazione in goccioline microscopiche che formano le nuvole.
I venti trasportano le nubi per il mondo, e le particelle delle nubi collidono, si accrescono, e cadono dal cielo
come precipitazione. Qualche precipitazione cade come neve e può accumularsi come calotte glaciali o
ghiacciai. La neve, nei climi più caldi, si scioglie con l'arrivo della primavera, e l'acqua di fusione fluisce come
ruscellamento da fusione delle nevi. Mentre una gran parte delle precipitazioni cade nei mari, una parte cade
sulle terre emerse dove, a causa della gravità, fluisce come ruscellamento superficiale. Parte del ruscellamento
superficiale raggiunge i fiumi e si muove come flusso incanalato verso il mare, mentre parte di esso si accumula
come acqua dolce nei laghi e nei fiumi. Non tutto il ruscellamento score in corpi idrici superficiali. Molto se ne
infiltra nel terreno (infiltrazione). Parte dell'acqua si infiltra in profondità nel terreno ed alimenta gli acquiferi
(rocce saturate con acqua mobile che affiora in sorgenti o estraibile con pozzi o gallerie) che immagazzinano
enormi quantità di acqua dolce sotterranea per lunghi periodi di tempo. Parte dell'acqua sotterranea sta vicino
alla superficie terrestre e può filtrare di nuovo entro corpi idrici superficiali (e nel mare), mentre parte trova vie
d'uscita nella superficie della terra ed emerge come sorgenti d'acqua dolce. Nel tempo, tuttavia, quest'acqua
continua a muoversi, e parte rientra nel mare dove il ciclo termina…e ricomincia.

7. Fiumi, Laghi e Mari
Le acque continentali: fiumi e laghi Quando si parla di acque continentali ci si riferisce alle acque interne,
generalmente dolci, che scorrono sulla superficie terrestre o nel sottosuolo, formando laghi, corsi d'acqua e
falde sotterranee. Da un punto di vista ecologico, le acque superficiali rivestono un'importanza maggiore,
costituendo habitat insostituibili per numerose specie animali e vegetali. I fiumi ed i laghi rappresentano uno
tra gli ambienti a più alta diversità biologica e svolgono un ruolo ecologico fondamentale. I laghi sono forse il
sistema acquatico più delicato. Le dimensioni limitate (rispetto alla vastità degli oceani) e il lento ricambio
d'acqua fanno si che questi sistemi siano soggetti alle perturbazioni antropiche e alle loro conseguenze. La
vita dei laghi dipende in buona parte da quella dei fiumi che in essi si immettono. Se un fiume è inquinato,
risentirà di quello steso inquinamento anche il lago di cui quel fiume è affluente. Ma non solo. Se un ad un
lago vengono a mancare gli apporti di acqua da parte dei fiumi, quel lago è destinato alla scomparsa. Anche i
laghi di dimensioni minori rivestono una notevole importanza in campo ecologico. Le superfici di acqua dolce
(piccoli laghi e stagni) costituiscono delle vere e proprie oasi per la fauna selvatica. I mari e gli oceani sono la
più grande riserva d'acqua del Pianta. Essi ricoprono quasi i 3/4 di tutta la superficie del globo. I mari e gli
oceani ospitano un numero grandissimo di forme di vita, molte delle quali ancora sconosciute. La vita
presente nei mari, oltre ad avere un elevato valore ecologico, è importante anche da un punto di vista
sociale, in quanto proprio sulla pesca si basano ancora oggi molte società umane. Per la loro vastità i mari e
gli oceani sono sempre stati considerati come un grande serbatoio senza fine in cui poter scaricare ogni cosa
senza risentire di gravi danni. Oggi sappiamo che gli oceani e i mari sono in realtà enormi ecosistema in
delicato equilibrio che la nostra noncuranza rischia di compromettere. Gli oceani ed i mari risentono di quelle
forme di inquinamento comunemente chiamate "globali".

8. Falde sotterranee
Le acque che giungono sulla superficie terrestre con le precipitazioni
possono infiltrarsi nel sottosuolo e costituire le acque sotterranee; esse
possono poi ritornare in superficie, o per mezzo di pozzi scavati
dall'uomo o spontaneamente attraverso le sorgenti. La velocità di
percolazione e la quantità di acqua che si può accumulare nel
sottosuolo dipendono dal grado di permeabilità delle rocce che lo
formano, cioè dalla capacità di lasciarsi attraversare dalle acque, che a
sua volta dipende dalla porosità delle rocce, dovuta alla presenza di
interstizi tra i granuli costituenti la roccia. Rocce incoerenti, come le
ghiaie e le sabbie, e rocce fessurate, quali calcari e dolomie fessurate,
sono tra le più permeabili. I depositi sciolti più fini e le rocce compatte
non fessurate sono invece impermeabili.

9. Falda freatica e artesiana
Penetrate nel suolo per effetto della forza di gravità, le acque occupano pian piano tutte le cavità del terreno,
riempiendo i microscopici spazi presenti tra granulo e granulo di rocce, che per questo motivo sono dette
rocce-serbatoio o rocce acquifere: esse impregnano il sottosuolo finché non raggiungono uno strato di rocce
impermeabili che ne ostacola l'ulteriore discesa e, accumulandosi negli interstizi, formano una falda acquifera,
detta anche falda freatica. La superficie superiore della falda è detta superficie freatica: essa subisce delle
oscillazioni stagionali, legate alla distribuzione delle precipitazioni nel corso dell'anno. Quando l'acqua che si
infiltra supera la quantità di acqua rimossa dalle radici delle piante e dall'evaporazione, il livello della superficie
freatica di solito sale, riempiendo tutti i pori delle rocce. Nei periodi secchi, la superficie freatica si abbassa e si
riduce lo spessore della falda freatica. La zona al di sopra della falda freatica, cioè quella in cui il suolo e i
sedimenti non sono saturi di acqua, ma occupati da aria, viene detta zona di aerazione. Se la falda è compresa
fra due strati impermeabili si ha una falda artesiana, confinata entro uno spazio limitato e nella quale l'acqua si
trova in pressione. Mentre per le falde freatiche l'alimentazione proviene, praticamente, dall'intera superficie
topografica che le sovrasta, a condizione che il terreno sia permeabile, per quelle artesiane le aree di
alimentazione sono poste ai margini degli strati impermeabili sedimentari. Il sottosuolo non ospita in genere
una sola falda, ma contiene più falde sovrapposte. Se si scava un pozzo che raggiunge una falda freatica,
l'acqua rimane a livello della superficie della falda stessa e non emerge spontaneamente. Se invece il pozzo
raggiunge una falda artesiana, dato che l'acqua è compressa fra due strati impermeabili, essa zampilla da sola
in superficie e si parla di pozzo artesiano

11. Le sorgenti
Il punto del terreno in cui la superficie libera di una falda viene a contatto con la superficie del terreno e
l'acqua sotterranea sgorga spontaneamente in superficie si chiama sorgente.
A seconda delle modalità di affioramento, le sorgenti vengono classificate in:
•sorgenti di emergenza, che si originano quando la falda freatica taglia la superficie del suolo; possono
scomparire col tempo, in rapporto alle variazioni che subisce il livello dell'acqua nella falda;
•sorgenti di trabocco, che si originano quando l'acquifero raccoglie più acqua di quanta possa contenerne;
•sorgenti di contatto, che si originano per contatto dell'acquifero, formato da rocce permeabili, con uno strato
impermeabile sottostante che affiora, causando la fuoriuscita delle acque accumulate nello strato sovrastante;
•sorgenti di sbarramento, che si originano quando un ostacolo (per esempio, una faglia) interrompe la falda
acquifera che è così costretta ad affiorare (vedi figura).
Le acque di falda e le sorgenti sono generalmente acque di buona qualità e per questo motivo, captate tramite
pozzi in falda o con bottini di presa alle sorgenti, sono destinate al consumo umano