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La parte líquida de la Tierra: LA HIDROSFERA
¿Recuerdas la definición de “Atmósfera”?
Es la envoltura gaseosa que cubre la Tierra…
…o la envoltura gaseosa que cubre un planetaJúpiter
Atmósfera de Júpiter
¿Recuerdas la definición de “Atmósfera”?
Pues bien, es fácil que aprendas esta otra palabra,Hidrosfera:
La hidrosfera es la capa líquida de la Tierra que engloba la totalidad de las masas de agua del planeta, independientemente de su estado físico y el lugar en el que esté.
¿Cómo se originó el agua en nuestro “Planeta Azul”?
1 El origen del agua en el planetaEl origen del agua en el planeta
Los científicos piensan que la Tierra era un planeta muy caliente cuando se formó.
La Tierra fue enfriándose poco a poco, pero al principio la
actividad volcánica era muy alta en todo el planeta
Los volcanes emiten variosgases, entre ellos vapor de agua
Los volcanes emiten varios gases, entre ellos
vapor de agua
Vapor de agua y gases emitidos por el volcán Kilawea (Hawaii)
Cuando la Tierra se enfrió más, pudo empezar a condensarse el agua, que al principio sólo estaba en estado de vapor.
¿Te acuerdas?
CONDENSACIÓN: es el cambio de estado, de gaseoso a líquido.
Vapor de agua (gas)
Agua líquida
condensación
Los cometas están formados casi en su totalidad por hielo
Algunos penetran en nuestra atmósfera y se funden.
Recientemente, según un estudio de las Universidades de Manchester (Reino Unido) y Houston (EE UU) publicado en la revista Science, la formación de la hidrosfera pudo deberse a un bombardeo de agua y gases sobre el planeta procedente del espacio exterior en cometas u otros cuerpos.
cometa
Nosotros, como buenos "científicos" y hasta que no se nos demuestre una cosa u otra, nos quedamos con un posible origen a partir de los dos procesos: desgasificación interna y bombardeo externo.
cometa
Se formaron así los primitivos océanos
Y millones de años después surgió la primera vida en el mar
¿hay agua en otros
planetas?
En Venus, debido a las altas temperaturas, hay agua pero sólo en estado gaseoso. El vapor de agua de Venus está mezclado con varios gases, formando la atmósfera de este planeta
En Mercurio parece que hay agua en forma de hielo en el interior de cráteres no expuestos al Sol.
Mercurio
Venus
Se piensa que en Marte hubo agua líquida en el pasado, pues hay cauces
secos. Al parecer hay agua sólida (hielo) en los polos.
Marte
La atmósfera marciana está formada por diversos gases y vapor de agua.
En el resto de planetas el agua aparece en forma de hielo, debido a sus bajas
temperaturas
Saturno
Neptuno Plutón
Júpiter
En nuestro satélite, la Luna, los astronautas no encontraron ni rastro de agua.
Años más tarde, una sonda espacial descubrió
hielo en un polo lunar.
Aquí puedes ver el planeta azul, tu casa, desde la
Luna.
La Tierra es el único lugar del Sistema Solar con agua líquida en su superficie
Mar Mediterráneo
Río Nilo
Delta del Nilo
Estrecho de Gibraltar
Corrientes marinas
La Tierra es el“Planeta Azul”.Buena parte de su superficie está cubierta por mares y océanos
Para comprender mejor su importancia
debemos estudiar el agua más a fondo
2 La molécula del aguaLa molécula del agua
¿Lo sabías?
MOLÉCULA DE AGUA
Una gota de agua tiene 3000 billones de moléculas
HH22OO
¿Recuerdas la fórmula del agua?¿qué quiere decir
eso?
O
HH
que cada molécula de agua tiene un
átomo de oxígeno y
dos de hidrógeno
Dos átomos de hidrógeno
Un átomo de oxígeno
Molécula de agua
O
HH
El agua tiene dos polos: positivo y
negativoaunque en
conjunto es eléctricamente
neutra (no es positiva ni negativa)
+
+
--
POSITIVO
NEGATIVO
HH22OO
HH22OO
O
HH
+
+
--
-
+
+-
O
H
H
Los polos opuestos se atraen
Cada molécula de agua es como un
pequeño imán
Por ello las moléculas de agua se atraen y se unen entre sí
Hay unas uniones entre las moléculas de agua
¿Nunca te habías preguntado qué fuerza mantiene unida una gota de
agua?
Hay unas uniones entre las moléculas de agua
¿Y qué mantiene unidas a todas las gotas de un lago?
La fuerza que mantiene unida una gota de agua no es la gravedad.
La fuerza de gravedad sólo la hace caer.
También el agua forma gotas cuando “cae hacia arriba”
(fotos tomadas justo después de caer y rebotar
una gota)
La fuerza quemantiene unidas las moléculas de agua es la de atracción eléctrica (positivo – negativo) y se llama fuerza de cohesión.
La fuerza que mantiene unidas las
moléculas de agua al cristal también es la de atracción
eléctrica (positivo – negativo)
entre las moléculas de aguay las del vidrio.
Cuando el agua está líquida, las moléculas se mueven, pero
permanecen unidas
Cuando el agua está líquida, las moléculas se mueven, pero
permanecen unidas
Cuando el agua está líquida, las moléculas se mueven, pero
permanecen unidas
Cuando el agua está líquida, las moléculas se mueven, pero
permanecen unidas
Cuando el agua está líquida, las moléculas se mueven, pero
permanecen unidas
Cuando el agua está líquida, las moléculas se mueven, pero
permanecen unidas
Cuando el agua está líquida, las moléculas se mueven, pero
permanecen unidas
Cuando el agua está líquida, las moléculas se mueven, pero
permanecen unidas
¿Cómo crees que podemos separar las moléculas de agua?
¡Calentándolas!
¡Calentándolas!
¡Se evaporan!
Recuerda que: En el estado gaseoso, las moléculas están muy separadas, y se mueven continuamente de un lado para otro.
Vapor de agua (gas)
Se mueven continuamente de un lado para otro.
A veces chocan entre sí
Se mueven continuamente de un lado para otro.
A veces chocan entre sí
Se mueven continuamente de un lado para otro.
Se mueven continuamente de un lado para otro.
A veces chocan entre sí
Se mueven continuamente de un lado para otro.
También chocan con los bordes de la pista
También chocan con las paredes del recipiente que las contiene
Se mueven continuamente de un lado para otro.
Gracias a la presión del vapor se pudieron crear los
primeros vehículos autopropulsados
O
HH
+
+
- -
POSITIVO
NEGATIVO
¿Te gustaría saber más cosas
del agua?
HH22OO
•Es incolora, inodora e insípida.
•Se congela a los 0 °C y hierve a los 100 °C (a 1 atm de presión).
•Es un buen disolvente.
•Su densidad es de 1 kg/L a 4 ºC, y de 0,9 kg/L a 0 ºC (hielo), por eso el hielo el hielo flota en el agua.
•Requiere mucho calor para evaporarse.
HH22OO
3 Propiedades de la molécula de Propiedades de la molécula de aguaagua
HH22OO
O
HH
+
+
- -
POSITIVO
NEGATIVO
El agua es un buen disolvente de
muchas sustancias
Incluso el agua embotellada tiene
sustancias disueltas
HH22OO
O
HH
+
+
- -
POSITIVO
NEGATIVO
En realidad, sólo el agua destilada es totalmente
pura
El agua es un buen disolvente de
muchas sustancias
Cuando el agua líquida entra en contacto con algunas sustancias,
éstas se disuelven
SOLUTO
SOLUTO
SOLUTO
SOLUTO
SOLUTO
SOLUTO
Cuando el agua líquida entra en contacto con algunas sustancias,
éstas se disuelven
SOLUTO
SOLUTO
SOLUTO
Cuando el agua líquida entra en contacto con algunas sustancias,
éstas se disuelven
SOLUTO
SOLUTO
SOLUTO
Esto se debe a la atracción entre polos negativos y positivos del
agua y el soluto
SOLUTO
+
++
++
+
+++
+
+
+
+
+
++
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
++
+
+
+
+
--
-
-
--
--
--
--
--
--
-
--
-
-
-
--
--SOLUTO
--
-
-
--
SOLUTO
--
-
-
--
El agua disuelve muchas sustancias
que conoces
SOLUTODISOLVENTE
(H2O)
Recuerda que DISOLUCIÓN = DISOLVENTE + SOLUTO
El agua como disolvente en los seres vivos
El agua permite que las plantas tomen del suelo, gracias a las raíces, sales minerales disueltas.
Permite que sustancias disueltas circulen por todo nuestro organismo
Aparato Circulatorio
El corazón es una bomba que
impulsa la sangre
CORAZÓN
El agua como disolvente en los seres vivos
Permite que expulsemos sustancias tóxicas de desecho disueltas en la orina
El agua como disolvente en los seres vivos
El agua disuelve oxígeno, necesario para los animales
acuáticos
Branquias de un pez
Opérculo (bajo él están las branquias)
Agua con oxígeno (O2)
Las tortugas marinas salen a respirar aire (no tienen
branquias, sino pulmones)
El agua como disolvente en los seres vivos
El agua disuelve el CO2 necesario
para quelas algas hagan
la fotosíntesis
Algas
O2
CO2
El agua como disolvente en los seres vivos
HH22OOSu densidad es de 1 kg/L a 4
ºC, y de 0,9 kg/L a 0 ºC (hielo), por eso el hielo flota
en el agua.
HH22OOSus moléculas establecen
fuertes uniones entre sí (fuerzas de cohesión).
Al evaporarse el sudor, absorbe calor de nuestro cuerpo y nos refresca.
El sudor es principalmente agua con sales minerales disueltas
Requiere mucho calor para evaporarseHH22OO
Algunos animales, como los perros, se refrescan evaporando el agua de la saliva
Requiere mucho calor para evaporarseHH22OO
97.5%
2,5%
4 Distribución del agua en la TierraDistribución del agua en la Tierra
OCÉANOS(97%)
AGUA DULCE(3%)
97.5%
2,5%
4 Distribución del agua en la TierraDistribución del agua en la Tierra
El agua dulce
AGUASUBTERRÁNEA(20%)
AGUA DESUPERFICIE(1%)
La mayor parte del agua dulce
es hielo
1,7% HIELO1,7% HIELO(0,75%)
(0,01%)
Se distribuye en tres lugares:
• 97,5 % del total en los OCÉANOS como agua salada.
• 2,5 % del total en forma de AGUA DULCE.
En los continentes:
• Glaciares (1,7% y en forma de hielo)
• Aguas subterráneas (0,75%)
• Aguas superficiales (0,01%).
• 0,001% en la ATMÓSFERA y se halla en forma de vapor o condensada en las nubes.
4 Distribución del agua en la TierraDistribución del agua en la Tierra
Unidad 3.- La hidrosfera
CASQUETES POLARES (HIELO)
Círculo polar Ártico
Círculo polar Antártico
La mayor parte del agua dulce está en forma de hielo en los polos y en los glaciares de las montañas
ICEBERG
En la Antártida la tierra firme se ha cubierto de hielo acumulado durante miles de años de nevadas
De ella se desprenden los icebergs, que son enormes bloques que van flotando en el mar
Parte que
emergeParte sumergida del iceberg
El choque con un iceberg provocó el hundimiento del Titanic
La energía solar y la gravedad hacen que el agua de la Tierra experimente continuos intercambios entre las diferentes capas en las que se encuentra: hidrosfera, atmósfera, biosfera,…
•El agua pasa a la atmósfera por evaporación y transpiración de los seres vivos.
•El agua vuelve a la superficie terrestre: el vapor de agua se condensa en las capas altas formando nubes y desde allí precipita en forma de lluvia, nieve, granizo,…
•El agua circula por la superficie terrestre. Parte de esta agua forma la escorrentía superficial y una parte se infiltra para formar parte del agua subterránea.
5 El ciclo del aguaEl ciclo del agua
El ciclo del aguaEl ciclo del agua
Los ríos han ido llevando hacia el mar sustancias disueltas, durante millones
de años.
¿Por qué el mar es salado?
El agua del mar se evapora, perono se evaporan las sales que se van que van quedando en los océanos.
HH22OO
HH22OOHH22OO HH22OO HH22OOHH22OO
AGUA DE MAR
REFINADO
Sal de mesa pura
Obtención de sal en una salina
Evaporación36 g
Un litro de agua de mar tiene disueltos de 34 a 39 gramos de sales (y no sólo sal común
o cloruro sódico)
No sólo la sal de cocina (NaCl) está disuelta en el agua de mar. Ésta
contiene más iones disueltos.
02
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Cloro Sodio Sulfato Magnesio Calcio Potasio
Na+ Mg2+ Ca++ K+Cl- SO42-
Gra
mos
/litr
o
El cloro y el sodio son los más abundantes
Pero fíjate que hay otros
Flotabilidad: depende del grado de salinidad
Erosión por el agua líquida. Disolución de las rocas. Erosión por el hielo.
6 Importancia del aguaImportancia del agua
La hidrosfera es fundamental en muchos procesos geológicos que erosionan las rocas y modifican los paisajes: acción de ríos y arroyos, del oleaje, de los hielos, etc.
Es el principal constituyente de los seres vivos. Como término medio, se dice que entre el 65 y el 70% del cuerpo de los organismos está formado por agua.
Agua (65%)
Proteínas (18%)
Lípidos (10%)
Glúcidos (5%)
Minerales (1%)Otros (1%)
6 Importancia del aguaImportancia del agua
¡ En el hombre entre el 60 y el 70% de nuestro peso total! (dependiendo de la edad)Si bien es posible ayunar durante un mes o más, no nos podemos privar de agua durante más de 2 a 5 días. El agua es indispensable para nuestra vida. Una pérdida del 10 al 15% puede causar la muerte.
O
H
H
HH22OO
60-70 %
100 %
6 Importancia del aguaImportancia del agua
El ser humano es un gran consumidor de agua, y nos referimos a la llamada agua dulce, libre de la gran concentración de sales del agua de mar.
Los aljibes toman el agua de lluvia.
Los embalses toman agua de los ríos.
Los pozos toman el agua subterránea.
7 El agua y las actividades humanasEl agua y las actividades humanas
El agua que consumimos en nuestras casas es agua potable. Se considera agua potable a aquella que puede ser consumida sin peligro para la salud humana.
La potabilización del agua se define como el conjunto de procesos físicos y químicos que convierten el agua natural en agua potable, apta para el consumo humano.
7 El agua y las actividades humanasEl agua y las actividades humanas
Las plantas potabilizadoras transforman las aguas naturales en aguas potables sin riesgo para el consumo humano.
Se añadesulfato de hierropara atraparla suciedad.
TRATAMIENTOQUÍMICO
2
Aguadel río
1Rejillasy gravas
Rejillasy arenas
ENTRADA YDESBASTE
Las partículassólidas caen alfondo y seelminian.
3
DECANTACIÓN CLORACIÓN
AGUATRATADA
4
7 El agua y las actividades humanasEl agua y las actividades humanas
Después de ser utilizada, el agua puede contener sustancias contaminantes. Según los usos del agua, las principales fuentes de contaminación son: pesticidas y fertilizantes procedentes de actividades agrícolas, vertidos a mares y ríos de petróleo, residuos industriales y aguas residuales procedentes de las actividades domésticas y urbanas.
7 El agua y las actividades humanasEl agua y las actividades humanas
Contaminación de nuestros ríos
Por vertidos líquidos urbanos e industriales
Contaminación de nuestros ríos
Por residuos sólidos urbanos e industriales
Hundimiento del petrolero Prestige
Vertido de fuel
La MAREA NEGRA provocada por el Prestige
Antes de devolver el agua a los ríos debemos eliminar las sustancias contaminantes. Este proceso llamado depuración se hace en unas instalaciones llamadas Estaciones Depuradoras de aguas residuales (EDAR).
Se añadesulfato de hierropara atraparla suciedad.
TRATAMIENTOQUÍMICO
2
Aguadel río
1Rejillasy gravas
Rejillasy arenas
ENTRADA YDESBASTE
CLORACIÓNDECANTACIÓNPRIMARIA
3
7
Las partículassólidas caen alfondo y seelminian.
TRATAMIENTODE FANGOS
Se obtienenabonos parael campo
DECANTACIÓNSECUNDARIA
REACTORESBIOLÓGICOS
Se bombea oxígenopara que losmicrobios digieran lasuciedad orgánica.
4 5 AGUATRATADA
6
7 El agua y las actividades humanasEl agua y las actividades humanas
7 El agua y las actividades humanasEl agua y las actividades humanas
Tres actitudes necesarias para utilizar bien el agua:
- Evitar la contaminación del agua que discurre por la superficie de la tierra y del agua subterránea.
- Reciclar el agua, es decir, volver a utilizar el agua consumida en las actividades humanas antes de que vaya a parar al mar.
- Ahorrar agua, es decir, procurar no consumir más de la necesaria.
Fernando Gómez Antón
Fernando Gómez Antón
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