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Lacqua intorno a noi Con il contributo del MIUR nellambito dei programmi per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Via.

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Presentazione sul tema: "Lacqua intorno a noi Con il contributo del MIUR nellambito dei programmi per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Via."— Transcript della presentazione:

1 Lacqua intorno a noi Con il contributo del MIUR nellambito dei programmi per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Via De Caro 85 - Catania

2 Dalla terra nasce lacqua, dallacqua nasce lanima Eraclito Lacqua è veramente una sostanza straordinaria. E il composto più comune sulla Terra ed è la base di tutta la vita. In origine la vita è emersa dallacqua. Essa ricopre tuttora un ruolo primario nella maggior parte dei fenomeni fisico- chimici e nei processi vitali. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

3 Fin dallantica Grecia, lacqua era stata considerata uno dei quattro elementi fondamentali delluniverso, insieme alla terra, laria e il fuoco. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania Nel 1784, il chimico inglese Henry Cavendish ( ) eseguì un esperimento con lidrogeno. Facendo esplodere un miscuglio di idrogeno e aria con una scintilla elettrica, la reazione diede come risultato qualcosa che sembrava essere acqua pura, suggerendo così che essa potesse contenere idrogeno. Qualche anno più tardi, il chimico francese Antoine Lavoisier ( ) dimostrò che lacqua era un composto semplice di idrogeno e ossigeno. H O O = Ossigeno H = Idrogeno ACQUA = H 2 O

4 Non esiste essere vivente che non contenga acqua. Gli esseri umani sono composti di acqua per il 60 % del loro peso corporeo. Alcune creature marine (ad esempio le meduse) ne contengono il 90-95%. I più grandi serbatoi naturali di acqua sono certamente gli oceani, che coprono poco meno dei 4/5 della superficie terrestre. Il 2% dellacqua presente sulla Terra è solida (gelata momentaneamente come neve o brina o in modo permanente nei ghiacciai o nelle calotte polari). Meno del 3% dellacqua esistente al mondo è acqua dolce, che scorre nei fiumi, che riempie laghi e paludi. Lacqua è presente nellatmosfera sotto forma di vapore acqueo (nebbia e nuvole). Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

5 Lacqua è lunica sostanza che si trova in natura nei tre stati di aggregazione: SOLIDO, LIQUIDO e GASSOSO. Lacqua allo stato solido si trova sotto forma di ghiaccio, neve, grandine e brina. Nello stato solido, le molecole sono molto vicine le une alle altre, non sono libere di muoversi e sono disposte secondo un perfetto ordine geometrico. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

6 Lacqua allo stato liquido si trova sotto forma di pioggia e rugiada, ma soprattutto nei fiumi, laghi, mari e oceani. Nello stato liquido le molecole possono muoversi entro certi limiti: se una particella si sposta, il suo posto viene subito preso da unaltra. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

7 Lacqua allo stato gassoso si trova nellatmosfera sotto forma di nebbia, vapore acqueo, nuvole. Nello stato gassoso le particelle possono muoversi liberamente, perché non ci sono legami. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

8 Molte sono le applicazioni di questo principio nella vita quotidiana: quando lacqua si insinua tra le fibre dellasciugamano, o linchiostro inzuppa la carta assorbente, o la cera liquefatta bagna lo stoppino di una candela. Con lo stesso principio nel nostro corpo, il sangue, attraverso i vasi capillari, porta nutrimento a tutto il corpo. Grazie alla capillarità, attraverso il suolo, fornisce alle radici delle piante e degli alberi il nutrimento di cui hanno bisogno. La stessa forza permette la salita della linfa alle foglie. La capillarità è la capacità che ha lacqua, come tutti i liquidi, di salire lungo tubi sottili. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

9 Le acque di superficie, riscaldate dai raggi del sole, evaporano salendo in cielo sotto forma di vapore acqueo. La maggior quantità di vapore è prodotta dal mare, dallacqua dei laghi e dei fiumi; anche le piante, gli animali e gli esseri umani ne producono una certa quantità. Il vapore acqueo, quando incontra uno strato daria più fredda, si condensa in piccolissime gocce o cristalli di ghiaccio che per la loro leggerezza rimangono in sospensione nellaria e formano le nubi. Se una nuvola incontra dellaria calda si disperde evaporando; se incontra aria fredda, invece, le minuscole gocce si uniscono tra loro e diventano troppo pesanti per essere sostenute dallaria: ecco che allora precipitano sotto forma di pioggia. Torna indietro Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

10 Lacqua, come tutti i liquidi, ha un peso ed esercita una forza o pressione che si trasmette in tutte le direzioni sul fondo, sulle pareti ed anche dal basso verso lalto. Quando unenorme massa dacqua si mette in movimento è quasi impossibile fermarla. Le onde del mare, messe in moto dal vento, scaricano la loro energia sulla costa. Lacqua nei torrenti e nei fiumi scorre in discesa per la forza di gravità. La pressione dellacqua dipende semplicemente dalla profondità: infatti le dighe sono costruite in modo tale da essere più resistenti in basso che in alto. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

11 VAPORE ACQUEO SOLIDIFICAZIONE CONDENSAZIONE EVAPORAZIONE FUSIONE ACQUA GHIACCIO Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

12 Lacqua ha un volume proprio, perciò, al contrario dellaria non è comprimibile. Lacqua assume la forma del recipiente che la contiene. Lacqua mantiene la superficie piana ed orizzontale. Grazie allaumento di volume, il ghiaccio galleggia nellacqua e forma uno strato isolante sotto al quale la vita può continuare anche in inverno. Lacqua a una temperatura minore di 0°C si solidifica, diventa ghiaccio ed aumenta anche il suo volume. Lacqua a 4°C presenta la densità maggiore e per questo motivo pesa di più e va a fondo. Nei grandi bacini, in genere, lacqua sul fondo è sempre di 4°C. Lacqua immagazzina il calore e lo mantiene più a lungo di altre sostanze: questa proprietà si chiama capacità termica. Questa proprietà è quella che rende abitabile la Terra:lacqua degli Oceani, che si scalda allequatore, si dirige verso i poli e scalda le terre che bagna. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

13 Le gocce dacqua sono perfettamente sferiche a causa di un fenomeno chiamato tensione superficiale. La tensione superficiale esiste perché le molecole dellacqua si attraggono luna con laltra. Così lacqua tira la superficie strettamente attorno a sé, come una pelle ben tesa. La tensione superficiale è forte a sufficienza per mantenere sferiche le goccioline, ma è anche la ragione per cui i peli di un pennellino rimangono appiccicati quando lo togliamo dallacqua, dopo averlo pulito. Per la stessa ragione, la tensione superficiale fa incurvare a cupola lacqua in un bicchiere pieno. Al centro di una goccia, le molecole esercitano una forza di attrazione in tutte le direzioni. In superficie, le molecole vengono attirate solo verso linterno, perché non vi sono altre molecole esterne ad attirarle. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

14 ACQUA DEL MARE Contiene il 3,5 % di sali, in gran parte cloruro di sodio. ACQUA DOLCE Fiumi, laghi, acque sotterranee Contengono cloruri, carbonati e solfati di metalli, come sodio, magnesio, calcio e ferro. ACQUA PIOVANA E abbastanza pura, ma si trovano disciolti gas come lanidride carbonica e lanidride solforosa. Tutti gli organismi viventi utilizzano soluzioni acquose, come quelle nel sangue e nei succhi gastrici per attivare i processi biologici. LACQUA HA LA CAPACITA DI SCIOGLIERE BENE CERTE SOSTANZE: per questo è difficile trovare in natura acqua pura. A contatto con lacqua, molte sostanze si scompongono fino a dissolversi e a diventare praticamente invisibili. Lacqua e la sostanza formano così una SOLUZIONE. Ci sono sostanze che lacqua non è in grado di sciogliere e con le quali non si miscela: per esempio le sostanze grasse. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

15 PERCHÉ ALCUNE COSE GALLEGGIANO SULLACQUA E ALTRE AFFONDANO? TUTTO DIPENDE DALLA DENSITÀ. Le cose che galleggiano sono più leggere o meno dense dellacqua e le cose che affondano sono più pesanti o più dense. MA SI POSSONO FAR GALLEGGIARE OGGETTI PIU PESANTI O DENSI DELL ACQUA? LA FORZA IDROSTATICA Archimede scoprì che un corpo galleggia perché riceve unaspinta dal basso verso lalto pari al peso dellacqua che il corpo sposta immergendosi. …quello che facendo il bagno si accorse che lacqua lo spingeva verso lalto…e ne tirò fuori il famoso principio Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

16 Galileo Galilei scrisse: Non mi pare che in questo luogo sia da passar con silenzio linvenzione di Archimede dalzar lacqua con la vite: la quale non solo è maravigliosa, ma è miracolosa; poiché troveremo, che lacqua ascende nella vite discendendo continuamente. La macchina, oggi chiamata vite di Archimede, era costituita da un cilindro allinterno del quale era situata una grossa spirale di legno. Questo strumento veniva collocato inclinato nellacqua. Era aperto solo alle estremità, in modo che lacqua passando attraverso le volute della spirale, potesse salire fuoriuscendo dalla sommità del cilindro. Ruotando una maniglia, la spirale spingeva lacqua verso lalto. Linclinazione della spirale era regolabile tramite un argano ma non poteva raggiungere la posizione verticale perché in tal caso lacqua sarebbe ricaduta verso il basso. Circa 2200 anni or sono, il matematico siracusano Archimede inventò un meccanismo per aspirare lacqua dai fiumi e irrigare i campi. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

17 La corrente elettrica, insostituibile strumento di progresso e di benessere, ci proviene da uno dei doni che la natura ci offre: lacqua. Dallalto della diga, che limita un bacino di raccolta, il prezioso liquido precipita attraverso grandi aperture, regolabili con saracinesche. Lacqua giunge verso il fondo valle entro tubi di grande diametro, che prendono il nome di condotte forzate. Lacqua vi scorre con molta energia e sbatte contro i cucchiai delle turbine, che, a loro volta, mettono in funzione grandi generatori, dai quali si sprigiona la corrente che fugge veloce lungo i fili degli elettrodi e va ad alimentare gli impianti di unintera nazione Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

18 Lacqua arriva nelle case attraverso condutture sotterranee. Di solito proviene da un grande bacino di raccolta alimentato da un fiume o da un torrente. Dove è possibile, si preferisce utilizzare acqua di sorgente o pompata dal sottosuolo. Prima di giungere nelle nostre case, lacqua viene depurata in speciali impianti di depurazione e, una volta accertata la sua potabilità, passa in appositi serbatoi o cisterne (situati in posizione elevata) per fluire poi, per gravità o per azione di elettropompe, verso la rete di distribuzione. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

19 I primi acquedotti furono costruiti già dalle antiche civiltà della Mesopotamia, della Palestina e della Grecia. Gli acquedotti sono un insieme di canalizzazioni per condurre lacqua dalla sorgente al punto di utilizzazione. Acquedotti, simili a quelli moderni, furono realizzati dai Romani che, attraverso queste imponenti costruzioni, furono capaci di fare confluire a Roma circa un milione di metri cubi di acqua al giorno. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

20 Oltre che in forma di pioggia, neve, ghiaccio e vapore dacqua, esiste anche una gran quantità di acqua che non vediamo, ma che per noi rappresenta una riserva abbondante e insostituibile: lacqua sotterranea. I pozzi, che naturalmente si trovano in campagna, non sono altro che buchi scavati nel terreno, in certi casi profondi decine di metri, ma anche qualche centinaio di metri, che permettono di raggiungere la falda o le falde acquifere sotterranee. Per raggiungere le falde acquifere profonde bisogna perforare con una trivella gli strati di terreno incoerente o coerente sovrastanti. Una parte dellacqua piovana che viene assorbita dal terreno filtra attraverso i suoi strati permeabili fino a raggiungere, a una certa profondità, degli strati di roccia impermeabili sui quali forma ampi depositi, detti falde acquifere o falde freatiche. La presenza di un corso d'acqua, di un lago o di una palude dipende dalla profondità della falda acquifera. Nei punti in cui il terreno forma degli avvallamenti, lacqua, spinta dalla sua pressione, può sgorgare liberamente dando origine ad una sorgente naturale. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

21 Le argille sono impermeabili e costituiscono il letto su cui scorre la "tavola d'acqua". Le lave sono permeabili per fessurazione e, quindi, si possono considerare come delle spugne imbevute che lasciano percolare l'acqua. Accidenti morfologici ( per esempio antichi solchi torrentizi presenti prima delle colate laviche) e qualche piccola faglia determinano la configurazione dell'acquifero sotterraneo che, pur essendo una specie di tavola d'acqua fluente verso il mare, talora si incanala lungo solchi di scorrimento preferenziali. La città di Catania sorge su un'area che circa 600 mila anni or sono (Pleistocene medio) ed era ancora occupata dal mare (Golfo Pre-Etneo). Sul fondo di questo mare si depositavano sedimenti argillosi che col passare del tempo affioravano e venivano parzialmente ricoperti da diverse colate laviche etnee. L'ACQUIFERO PROFONDO CATANESE SI PUO' IDENTIFICARE CON IL TETTO DELLE ARGILLE DEL PLEISTOCENE INFERIORE E MEDIO. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

22 Vitale, preziosa e sacra - qualche volta distruttrice - lacqua in tutte le civiltà e le religioni è associata alla nascita e alla fertilità ed è simbolo di purezza. Per i Greci, il più antico dio dellacqua è Oceano, figlio di Gea (la terra) e di Urano (il cielo). Oceano è sia la divinità dellacqua sia del fiume che circonda la terra. Dallunione tra Oceano e Teti - lumidità che tutto pervade e nutre- hanno origine i tremila fiumi della terra e le oceanine. Oceano è chiamato da Omero origine del tutto a sottolineare la nascita della vita terrena dallacqua. Per gli Indù, il Gange è un fiume sacro. Nasce dall Himalaya e, dopo aver reso fertile la terra, si getta nelloceano. I pellegrini accorrono per immergersi nelle sue acque purificatrici. Quando un indù muore, le sue ceneri sono disperse nelle acque del Gange o dei suoi affluenti per ritornare a far parte dellinsieme della creazione. Presso i cristiani, lacqua è simbolo della purezza: è questo il caso del battesimo (dal greco baptzein= immergere, lavare) che libera dal peccato originale e permette la partecipazione alla vita cristiana. Anche nelle altre religioni, lacqua è utilizzata per riti di purificazione simili al battesimo cristiano. Nel libro Genesi, Dio ha dato origine al mondo partendo dalle acque e creando il firmamento ……e separò le acque che sono sotto il firmamento dalle acque che sono sopra il firmamento. Le acque che sono sotto il cielo si accumulino in una sola massa ed appaia lasciutto. Dio chiamò lasciutto terra e alla massa delle acque diede il nome di mari. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

23 Lacqua è una cosa meravigliosa, ma è anche una risorsa delicata e facilmente inquinabile! LE PRINCIPALI CAUSE DELLINQUINAMENTO IDRICO INQUINANTI FISICI CAUSATI DALLAUMENTO DI TEMPERATURA CHE PROVOCA UNO SVILUPPO DI MICRORGANISMI IN SUPERFICIE INQUINANTI CHIMICI SONO SOSTANZE MOLTO DANNOSE CHE RENDONO TOSSICA LACQUA INQUINANTI DI ORIGINE URBANA LEGATI AI RIFIUTI CHE PRODUCIAMO NELLE NOSTRE CASE ( DETERSIVI,SCARICHI ORGANICI) CHE SI RIVERSANO NELLE FOGNE INQUINANTI DI ORIGINE AGRICOLA DISERBANTI, ANTIPARASSITARI, FERTILIZZANTI,.. INQUINANTI DI ORIGINE INDUSTRIALE SONO RIFIUTI DELLE INDUSTRIE CHE ABUSIVAMENTE VENGONO SCARICATI NEI FIUMI O NELLE FOGNE Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

24 La tabella seguente illustra il consumo totale di acqua che ognuno di noi compie ogni giorno. Cucinare e bere_______ 10 litri Servizi igienici_______ 55 litri WC _______________ 50 litri Lavaggio biancheria____ 30 litri Lavaggio stoviglie______ 20 litri Lavaggio auto_________ 5 litri Perdite______________ 30 litri Totale 200 litri Lacqua è una risorsa vitale ed esauribile: un bene da gestire ed usare in modo responsabile. Ecco alcuni comportamenti, che se si trasformeranno in abitudini quotidiane, porteranno a limitare i consumi ed evitare gli sprechi. Controllate lo stato del vostro impianto idrico interno. Non lasciate aperto il rubinetto mentre vi lavate i denti, vi fate la barba, vi insaponate sotto la doccia. Fate la doccia invece del bagno… si consuma meno acqua! Controllate la cassetta di scarico: ogni volta che viene fatta funzionare consuma litri di acqua. Non usare troppi prodotti chimici per la pulizia della casa: lacqua con un po di aceto o bicarbonato è sufficiente per disinfettare e lucidare. Fate funzionare lavatrice e lavastoviglie a pieno carico. Utilizzate lacqua di cottura della pasta per lavare a mano piatti e stoviglie: essa possiede un elevato potere sgrassante. Non usate acqua corrente per lavare la verdura e la frutta: è sufficiente lasciarla a bagno per alcuni minuti in un recipiente e poi risciacquarla. Non utilizzate acqua potabile per lavare lautomobile. Non innaffiate il giardino o le fioriere con acqua potabile: provate a riutilizzare lacqua con cui avete lavato le verdure e la frutta. Non eccedete nelluso dello scarico del WC. Applicate il frangigetto ai rubinetti: è un piccolo accessorio che arricchisce daria il flusso dacqua in uscita. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

25 Mhanno portato una conchiglia. Dentro le canta un mar di mappa. Il cuore mi si riempie dacqua con pesciolini dombra e dargento. Mhanno portato una conchiglia. Federico Garcia Lorca. Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

26 IL RUSCELLO Oh, piccolo ruscello argenteo e chiaro, che in avanti ti affretti senza posa, alla tua riva me ne sto pensoso. Da dove vieni tu? Dove te ne vai? Vengo dal buio seno della roccia: il mio corso se ne va tra muschio e fiori e sul mio specchio dolcemente freme lazzurra amica immagine del cielo. W. Goethe Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico G. Capponi - Catania

27 MATTINO E la canzone dellacqua è una cosa eterna. E la linfa profonda che fa maturare i campi. E, sangue di poeti che lasciarono smarrire le loro anime nei sentieri della natura. Che armonia spande sgorgando dalla roccia! Si abbandona agli uomini con le sue dolci cadenze. Il mattino è chiaro. I focolari fumano e i fumi sono braccia che alzano la nebbia. Ascoltate i romances dellacqua tra i pioppi. Sono uccelli senzala sperduti nellerba! Gli alberi che cantano si spezzano e seccano. E diventano pianure e montagne serene. Ma la canzone dellacqua è una cosa eterna. Federico Garcia Lorca Lacqua intorno a noi Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo didattico G. Capponi - Catania


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