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segunda-feira, 24 de março de 2008

As Aventuras e Desventuras de uma Pequena Gota de Água


1 - O que é a água?

A água é uma substância formada por partículas minúsculas chamadas átomos, que agrupados formam moléculas. A molécula de água é formada por dois átomos de hidrogénio e um de oxigénio. É por isso que na fórmula química da água, aparece sempre um 2 pequenino a seguir ao H.

Uma única gota de água é constituída por biliões de moléculas de água!

Molécula de água

1.1 - Os estados da água

A Água no estado sólido

Água no estado sólido
estado sólido

A Água no estado sólido, ocupa as regiões mais frias do planeta.

Observações: Ao gelar, a água mantém o mesmo peso mas aumenta de volume, ou seja, ocupa um espaço maior. Isto significa que a sua densidade diminui. É por isso que o gelo flutua na água!

Curiosidades: No estado sólido, a forma da água é a forma do recipiente onde a água congelou. Se tiveres água que congelou num copo, não vais conseguir enfiá-la numa garrafa… terás de esperar que descongele!


A Água no estado líquido

Água no estado líquido
estado líquido
A água no estado líquido ocupa quase ¾ da superfície terrestre.

Observações: As nuvens são formadas pela acumulação de minúsculas gotículas de água nas camadas da atmosfera. O nevoeiro corresponde a gotas de água em suspensão no ar.

Curiosidades: No estado líquido, a água assume a forma do recipiente onde se encontra. A água que está num copo tem a forma de um copo e a água que está numa garrafa tem a forma duma garrafa.


A Água no estado gasoso

Água no estado gasoso
estado gasoso
A água no estado de vapor encontra-se na atmosfera.

Observações: Até nos desertos existe água no estado de vapor!

Curiosidades: No estado gasoso, a água adquire a forma do recipiente onde se encontra.


As transformações da água

A água muda de estado físico com a variação da temperatura e da pressão.As transformações da água

Principais fenómenos do Ciclo da Água

À pressão normal:

A água transforma-se em vapor de água acima dos 100ºC.

A água está no estado líquido entre os 0 e os 100ºC.
A água transforma-se em gelo abaixo dos 0ºC.

Fusão: Passagem do estado sólido para o estado líquido. Um exemplo de fusão é o gelo a derreter, quando a temperatura da água aumenta acima de 0ºC. Também pode ocorrer fusão da água quando há diminuição da pressão.

Evaporação: Passagem do estado líquido para o estado gasoso. A evaporação é um fenómeno que ocorre muito lentamente e à temperatura ambiente. À medida que a água é aquecida pelo Sol, as moléculas superficiais ficam mais activas, vencem as forças atractivas entre elas e evaporam para a atmosfera sob a forma de vapor invisível. Cerca de 80% da evaporação provém dos oceanos. Os restantes 20% provêm de águas interiores e da vegetação. Atenção que a passagem da água para o estado gasoso pode dar-se à temperatura normal (evaporação) ou a temperaturas elevadas (ebulição).

Solidificação: Passagem da água do estado líquido para o estado sólido. Para que isso ocorra, é necessário que haja diminuição da temperatura ou aumento da pressão.

Condensação: Passagem da água do estado gasoso (vapor de água) para o estado líquido. Geralmente, a condensação ocorre na atmosfera, quando o ar quente sobe e arrefece. Como resultado, o vapor de água condensa formando-se as nuvens. Mais tarde, esta água cai sob a forma de chuva (precipitação). A neblina é outro exemplo de condensação.

Sublimação: Passagem do estado sólido directamente para o estado de vapor.

1.2 - A água e as suas propriedades

A água: solvente universal

Uma das propriedades mais importantes da água é a sua capacidade para dissolver (ou desfazer) numerosas substâncias. Uma água é tanto mais mineralizada quanto mais minerais apresentar dissolvidos na sua composição. A água é o líquido que mais dissolve, existindo, no entanto, várias substâncias que não se dissolvem na mesma.

A água: isolante ou condutora?

A água pura é isolante, ou seja, não conduz a electricidade. No entanto, a água pura praticamente não existe à superfície da Terra. A água que sai das nossas torneiras e que bebemos e utilizamos todos os dias é condutora porque apresenta sais dissolvidos na sua composição. É por esse motivo que é perigoso tocar em objectos com corrente eléctrica em locais húmidos ou com os pés dentro de água!

Experimenta, aprende e regista:

1) Verifica no rótulo de uma água mineral a quantidade de minerais presentes.
2) Experimenta misturar água com sal ou açúcar!
3) Experimenta misturar água com azeite!

2 - O Ciclo da Água

O Ciclo da Água
Adaptado a partir do original: @ The Straight Edge, Inc. (http://www.straightedgeinc.com/)

Chama-se Ciclo da Água ao processo contínuo de circulação da água na superfície da Terra. A energia do Sol e a gravidade da Terra movem a água através dos oceanos e mares, da atmosfera e da superfície da Terra, num ciclo permanente durante o qual a água sofre mudanças de estado.

Ao ser aquecida pelo Sol, a água dos oceanos evapora-se e é transportada pelos ventos a grandes distâncias. Quando chega a uma zona mais fria, arrefece e condensa-se formando nevoeiros ou nuvens a partir dos quais se dá a precipitação. A água precipitada pode regressar à atmosfera por evaporação ou espalhar-se na superfície da Terra, enchendo os rios, lagos e ribeiras através do escoamento superficial, ou infiltrar-se no solo, constituindo o escoamento subterrâneo. A água que é absorvida pelos seres vivos é depois libertada quando está calor, através da transpiração. Tanto o escoamento superficial como o subterrâneo vão alimentar os oceanos directamente, ou indirectamente, através dos cursos de água. A quantidade de água e a velocidade a que esta circula nas diferentes etapas do ciclo hidrológico são influenciadas por diversos factores como, por exemplo, o coberto vegetal, a altitude, o relevo, a temperatura, o tipo de solo e de rochas.

Principais fenómenos do Ciclo da Água

Evaporação: passagem da água do estado líquido para o estado gasoso. É o que acontece quando a água existente à superfície da Terra é aquecida e se liberta para a atmosfera.

Evapotranspiração: processo que engloba a evaporação e a perda natural de água por parte dos seres vivos (transpiração).

Condensação: passagem da água do estado gasoso para o estado líquido. É o que acontece quando se formam as nuvens, a neblina e o nevoeiro.

Precipitação: ocorre quando a água se liberta das nuvens quer no estado líquido (chuva), quer no estado sólido (neve ou granizo).

Infiltração: processo pelo qual a água da chuva passa através do solo e atinge os aquíferos.

Escoamento Superficial: água que escorre à superfície da Terra e se reúne para formar os rios e ribeiras.

Escoamento Subterrâneo: água que circula por baixo da superfície do solo e que forma os aquíferos. Esta água circula mais lentamente do que a água do escoamento de superfície.

3 - A água no planeta

Visto do espaço, o nosso planeta parece um Planeta Azul, coberto na sua maioria por oceanos e mares. A água ocupa 70% da superfície da Terra e os continentes ocupam o resto. Os mares e os oceanos armazenam a quase totalidade da água existente no planeta! O oceano Pacífico é o maior de todos, cobrindo por si só um terço da superfície do planeta.

A água está presente em toda a parte do nosso planeta: no ar, nas rochas, nos rios, nos glaciares, nas plantas e até no corpo dos seres vivos… O nosso corpo é, em grande parte, constituído por água!

Cerca de 97% de toda água existente no planeta Terra é água salgada e apenas 3% é água doce. De toda a água existente, apenas 1% está disponível para uso!

A água utilizada para abastecimento provém de uma das seguintes origens:

Água Subterrânea: água que existe por baixo da superfície do solo e que ocupa os espaços vazios existentes nas rochas, formando reservatórios de água subterrânea a que chamamos aquíferos.

Água de Superfície: água proveniente de rios e lagos e que constitui uma das fontes mais importantes para abastecimento devido às grandes quantidades que permite captar.

Água do Mar: em ilhas onde a água doce é escassa utiliza-se a água do mar para o abastecimento público depois de a mesma ter sido submetida a um processo de dessalinização. Este processo é muito caro, mas permite converter água do mar em água potável (doce), em quantidades quase ilimitadas.

Água Reutilizada: em regiões onde há pouca água utiliza-se a água residual, depois de tratada, na indústria, agricultura e outras utilizações menos exigentes do consumo público.

3.1 - A água subterrânea

Chama-se água subterrânea, à água que depois de se infiltrar vai ocupar e circular através dos espaços vazios do solo e rochas (formações geológicas que têm de ser porosas e permeáveis). Quando a água subterrânea encontra uma formação geológica com capacidade para armazenar e ceder água, origina um reservatório, também designado por aquífero.

Ao circular, a água subterrânea vai interagindo com as rochas que atravessa, ora dissolvendo determinadas substâncias, alargando fracturas e poros, ora precipitando outras substâncias, o que por vezes provoca o entupimento da canalizações das habitações.

Diz-se que uma formação é porosa quando é formada por um agregado de grãos entre os quais existem espaços vazios, que podem ser ocupados pela água. Aos espaços vazios chamamos poros e ao reservatório, chamamos aquífero poroso.

Aquífero poroso
Aquífero fracturado

Existem formações formadas por material rochoso, onde os espaços vazios correspondem a fracturas e não a poros. Estes reservatórios têm o nome de aquíferos fracturados.

Existem ainda outras formações que ocorrem em rochas solúveis (geralmente calcários e dolomites), onde se originam cavidades de dissolução que podem atingir grandes dimensões. Estes reservatórios têm o nome de aquíferos cársicos.

Aquífero cársico

3.2 - A água de superfície

Água fluvial

A água fluvial é uma água de superfície que é captada nos rios, tratada em estações de tratamento e armazenada, antes de chegar às nossas casas pelas condutas e canalizações. Em Lisboa, praticamente todas as casas são abastecidas com água captada nos rios Zêzere, Tejo e Alviela.

4 - As captações de água

As captações de água para abastecimento podem ser superficiais ou subterrâneas.

As captações superficiais chamam-se tomadas de água e situam-se em albufeiras ou rios. As captações subterrâneas podem ser naturais - nascentes - ou artificiais - poços, furos ou galerias de minas. As captações subterrâneas apresentam algumas vantagens em relação às superficiais:

Permitem captar água em locais onde não há rios ou ribeiras;

São mais económicas para abastecer pequenas povoações;
Têm agua mesmo nos períodos de seca, quando os rios e ribeiras estão secos;
A água é normalmente de melhor qualidade e está mais protegida da poluição.

As captações de água subterrânea

A água subterrânea pode ser extraída do solo e rochas através de:

  • Poços: aberturas de grande diâmetro (largo) e pequena profundidade (5 a 15 metros).

  • Furos: buraco efectuado por máquinas de sondagens de pequeno diâmetro (estreito) e muito profundo (20 a 400 metros ou mais).

  • Nascentes: descargas naturais onde o relevo interceptou o nível onde se encontra a água subterrânea.

Poço Furo Nascente
poço
furo
nascente

5 - Usos da água

A água é um recurso natural essencial para a maioria das actividades humanas: agricultura, indústria, pesca, comércio, navegação, turismo, etc.

Uso Doméstico

Uso Industrial

Uso Doméstico

Uso Industrial

A nível doméstico, a água é utilizada na alimentação, higiene pessoal, higiene das habitações, lavagem de automóveis, rega de jardins, etc.

Na indústria a água é utilizada na lavagem e arrefecimento dos equipamentos e também como matéria prima em diversos processos de fabrico.



Uso Agrícola

Uso Recreativo

Uso Agrícola Uso Recreativo

A agricultura é a actividade humana que consome mais água. Em Portugal chove muito pouco nos meses mais quentes, pelo que se torna necessária uma grande quantidade de água para regar as diversas culturas existentes.

As águas para utilização recreativa podem ser do mar, rios, lagos ou albufeiras e podem envolver o contacto directo: natação, surf, etc., ou o contacto indirecto: pesca, vela, etc.

6 - Como poupar água

No nosso dia a dia desenvolvemos diversas actividades que consomem água. Muitas vezes podemos fazer as coisas de forma diferente e obter o mesmo resultado sem gastar tanta água.


A água é um bem precioso e esgotável que devemos proteger e usar de forma racional.

A redução do consumo de água pode ser conseguida de diversas formas. Seguem-se algumas curiosidades que te poderão alertar para os consumos diários de água nas nossas casas e ajudar a POUPAR.

7 - A poluição da água

A água é frágil e muito fácil de poluir! Se tiveres um furo ou um poço cheio de água, isso não significa que podes bebê-la! Ela pode estar poluída. Existem inúmeras actividades humanas que podem provocar, de maneira directa ou indirecta, a poluição da água. Diz-se que uma água está poluída quando a sua composição foi alterada de tal maneira que a torna imprópria para um determinado fim.

Podemos distinguir 4 tipos de poluição:

Poluição Doméstica

Poluição Industrial

Poluição Doméstica: provém das águas residuais das habitações, lançadas directamente nos rios ou no mar., sem qualquer tipo de tratamento. A poluição de origem doméstica contém muitas bactérias, grandes quantidades de matéria orgânica, sais minerais e detergentes.

Poluição Industrial: provém das fábricas e está relacionada com a eliminação de resíduos de produção para a atmosfera, do solo, das águas superficiais e águas subterrâneas. As águas residuais de uma fábrica podem conter metais, gordura, substâncias radioactivas e muitos produtos químicos diferentes.



Poluição Agrícola Poluição por Fenómenos Naturais

Poluição Agrícola: provém dos campos de cultivo e das quintas e contém muitos sais minerais devido ao uso indevido e excessivo de adubos e pesticidas pelos agricultores.

Fenómenos Naturais: alguns fenómenos naturais, como é o caso das erupções vulcânicas, também podem causar o aumento de partículas em suspensão e a contaminação com metais.



Fonte: Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e Inovação (2007). As Aventuras e Desventuras de uma Pequena Gota de Água. INETI
Versão Online no site do INETI: http://e-Geo.ineti.pt/geociencias/edicoes_online/diversos/guiao_gota_agua/indice.htm

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