S5 Luonnon rakenteet, periaatteet ja kiertokulut/Vedellä on kolme olomuotoa

Mitä järven vedelle tapahtuu talven pakkasilla? Mihin vesi häviää, kun heität sitä saunakiukaalle?

Vedellä on kolme olomuotoa

Vesi on ainetta. Kaikilla aineilla – siis myös vedellä – on kolme olomuotoa: kiinteä, neste ja kaasu. Maapallolla luonnossa vettä esiintyy samanaikaisesti kaikissa kolmessa olomuodossa.

Kiinteässä olomuodossa olevaa vettä sanotaan jääksi. Myös lumi on itse asiassa jäätä, joka on pieninä kiteinä. Jää on edelleen samaa ainetta eli vettä. Se on vaan erilaisessa olomuodossa.

Jää on kiinteässä olomuodossa olevaa vettä. Lumi on myös jäätä, joka on kiteinä.

Kun tuot lunta tai jäätä sisälle se muuttaa lämmön vaikutuksesta pikkuhiljaa muotoaan. Jää sulaa, eli kiinteässä olomuodossa oleva vesi alkaa muuttua nestemäiseksi vedeksi.

Nestemäisessä olomuodossa olevaa vettä kutsutaan vedeksi.

Jos lämmität vettä kattilaissa, näet kuinka nestemäinen vesi alkaa muuttaa uudelleen muotoaan. Vesi muuttuu nyt nesteestä kaasumaiseen olomuotoon eli vesihöyryksi.

Kaasumaisessa olomuodossa olevaa vettä kutsutaan vesihöyryksi.

Olomuotojen muutoksilla on niitä kuvaavat nimitykset

Aineen olomuodon muutoksen saa aikaan muutos joko sen lämpötilassa tai paineessa. Aineen olomuotojen muutoksille on niitä kuvaavat nimitykset.

Aineen olomuodot ja niiden muutokset.

Sulamisessa kiinteä aine muuttuu nesteeksi, aivan kuten jään sulaessa sen lämmetessä vedeksi. Sen vastakohta on jähmettyminen, eli nestemäisen aineen muuttuminen kiinteäksi. Tämä puolestaan tapahtuu kun laitetaan vettä jääpalamuotissa pakastimeen jäätymään.

Höyristyminen on nesteen muuttumista kaasuksi. Näin tapahtuu esimerkiksi, kun keitetään vettä kattilassa ja se alkaa muodostaa kattilasta kohoavaa vesihöyryä. Kun vesihöyry kohtaa kattilan kylmän kannen se jäähtyy ja tapahtuu tiivistyminen eli kaasun muuttuminen nesteeksi. Silloin vesihöyry tiivistyy höyrystä takaisin pieniksi vesipisaroiksi kattilan kantta vasten.

Joskus aine voi muuttua suoraan kaasusta kiinteäksi aineeksi. Tätä tapahtumaa kutsutaan härmistymiseksi. Näin käy esimerkiksi jos puhaltaa ikkunaan pakkasilmalla. Hengityksen vesihöyry synnyttää silloin suoraan jäätä ikkunaan. Kiinteän aineen muuttuminen suoraan kaasuksi on puolestaan nimeltään sublimoituminen. Sen voi nähdä tapahtuvan esimerkiksi silloin, jos ripustaa pakkasella pyykkejä ulos kuivamaan. Märät pyykit jäätyvät ensin, mutta sitten jää sublimoituu vesihöyryksi ja jäiset pyykit kuivuvat.

Lämpötila aiheuttaa olomuodon muutokset

Veden tapaan myös kaikilla muillakin aineilla on kolme olomuotoa. Miksi emme kuitenkaan havaitse esimerkiksi rautaa tai kiveä kaasuna?

Jokaisella aineella on sille ominaiset lämpötilat, joissa olomuodon muutokset tapahtuvat. Veden olomuoto muuttuu kiinteästä nesteeksi nollassa celsiusasteessa. Tätä lämpötilaa (0°C) kutsutaan veden sulamispisteeksi. Nesteestä kaasuksi vesi muuttuu sadassa celsiusasteessa. Tämä lämpötila (100°C) on nimeltään veden kiehumispiste. Jos veden lämmittämiseen käytetään painekattilaa, saadaan se kiehumaan lisääntyneen paineen ansiosta jo sataa astetta alhaisemmassa lämpötilassa.

On kuitenkin tärkeää ymmärtää, että vettä höyrystyy eli muuttuu kaasuksi myös 100°C:tta alhaisemmissa lämpötiloissa. Jos jätät lasillisen vettä pöydälle, vesi haihtuu ajan kuluessa, vaikka vesi lasissa ei kiehukaan.

Emme törmää kaasumaiseen kiveen tai rautaan, koska näiden sulamis- ja kiehumispisteet ovat niin korkeat, että luonnossa nämä aineet esiintyvät kiinteinä.

	Tärkeää muistaa!
	Vedellä on kolme olomuotoa. Olomuodot ovat kiinteä, neste ja kaasu. Lämpötilan muutos aiheuttaa olomuodon muutoksen.

Tehtäviä ja pohdittavaa

1. Tutkikaa vettä sen eri olomuodoissaan. Tehkää havaintoja, miten veden eri ominaisuudet, kuten kovuus, lämpötila ja ulkonäkö, eroavat eri olomuodoissa.
2. Etsikää netistä eri aineiden sulamis- ja kiehumispisteitä. Tehkää niistä taulukko.