Прихована теплота випаровування є міра кількості теплової енергії, яку необхідно повідомити рідини для її переходу в пар, тобто для подолання сил молекулярного зчеплення в рідині. Випаровування води вимагає досить значних кількостей енергії (+2494 Дж/г). Це пояснюється існуванням водневих зв'язків між молекулами води. Саме в силу цього температура кипіння води - речовини з настільки малими молекулами - незвичайно висока.
Прихована теплота плавлення є міра теплової енергії, необхідної для розплавлення твердої речовини (льоду). Воді для плавлення (танення) необхідно порівняно велика кількість енергії. Справедливо і зворотне: при замерзанні вода повинна віддати велику кількість теплової енергії. Це зменшує ймовірність замерзання вмісту кліток і навколишнього їх рідини. Кристали льоду особливо згубні для живого, коли вони утворюються всередині клітин.
Щільність води (максимальна при + 4 ° С) від +4 до 0 ° С знижується, тому лід легше води і у воді не тоне. Вода - єдина речовина, що володіє в рідкому стані більшою щільністю, ніж в твердому, оскільки структура льоду більш рихла, ніж структура рідкої води.
Когезия - це зчеплення молекул фізичного тіла один з одним під дією сил тяжіння. На поверхні рідини існує поверхневий натяг - результат діючих між молекулами сил когезії, направлених всередину. Дякуючи поверхневому натягу рідина прагне прийняти таку форму, щоб площа її поверхні була мінімальною (в ідеалі - форму кулі). Значна когезия, характерна для молекул води, грає важливу роль в живих клітинах, а також при русі води по судинах ксилеми в рослинах. Багато дрібних організми отримують для себе користь з поверхневого натягу: воно дозволяє їм утримуватися на воді або ковзати по її поверхні [Дедю, 1990].
Біологічне значення води визначається і тим, що вона являє собою один з необхідних метаболітів, тобто в метаболічних реакціях. Вода використовується, наприклад, в якості джерела водню в процесі фотосинтезу, а також бере участь у реакціях гідролізу.
2 Характеристика води як екологічного чинника. Арідні і гумідних умови
. 1 Характеристика води як екологічного чинника
Тіло рослини на 50-90% складається з води. Особливо багата водою цитоплазма (85-90%), багато її і в органелах клітини. Дуже багаті водою соковиті плоди, м'яка листя, коріння, однак насіння, особливо маслянисті, можуть містити незначні кількості води. Вода має першорядне значення в житті рослин. Всі біохімічні процеси рослини протікають у водному середовищі. Розчиняючи майже всі поживні речовини вода служить і транспортним засобом для них.
Вода відіграє безпосередню роль у забезпеченні зростання рослин, що є функцією розтягування клітин. Тургорное тиск, вироблене зсередини на молоді оболонки клітин водою, викликає їх розтягнення, поки вони ще не еластичні. Це сприяє збільшенню розміру клітини. Тому сухість уповільнює зростання, так як клітина повністю не розтягується. Зі зменшенням пластичності оболонки (при відкладенні целюлози) повного збільшення розміру клітини не відбувається навіть при достатньому забезпеченні рослини водою. Вдень у період нестачі води стебла рослин мають менший діаметр, ніж вночі, що зумовлено різницею в тургоре [Березина, 2 009, с.36? 39].
Але для рослини важливо не тільки кількість води, що надходить у його розпорядження, але також і її стан в атмосфері і в грунті. Дуже велика в житті рослин і для закономірностей формування рослинного покриву роль відносної вологості, повітря (процентне відношення реального тиску водяної пари до тиску насиченої пари при тій же температурі). Вона показує частку (відсоток) від тієї максимальної кількості вологи, яка могла б міститися при повному насиченні даного об'єму повітря при даній температурі. Більш тепле повітря, природно, може містити вологи більше, ніж холодний. При охолодженні повітря відносна вологість його збільшується, і коли досягає 100% (так звана точка роси), починається конденсація парів у вигляді крапель (рис. 1).
Рисунок 1 - Вплив температури на відносну вологість повітря [по ГоришінойТ., 1979]
Відносною вологість зазвичай вимірюють психрометром, по різниці температур, що показуються сухим і змоченим термометрами приладу. Застосовують також гігрометри та гігрографи, в яких використаний волосся, що має властивість скорочуватися або подовжуватися при зміні вологості. На відміну від дощу, кількість якого можна виміряти дощомірів, або снігу, кількість якого визначають растаіваніем певного його обсягу, росу і туман виміряти дощомірів неможливо. Але роса і туман мають також важливе значення для рослин і рослинності. Підрахунки показали, що випадання опадів у вигляді роси може досягати іноді 10? 20% від річної суми...
