Como movemos a água?

Como movemos a água?

A água é extraordinariamente coesa, o que significa que podemos mover água em qualquer direção. Ouça o Professor Søren Rud Keiding explicar os meandros do caudal e da pressão da água.

É possível mover a água em qualquer direção. Muitas vezes é uma questão dos materiais que usamos, da energia necessária e, claro, também da praticidade e do preço para movermos a água. Uma empresa como a Grundfos está, naturalmente, muito interessada em compreender estas características básicas da água.

Isto permite-nos controlar o caudal e a pressão ao bombear água líquida. Se quisermos comprimir água líquida, por ex., empurrar água líquida, vemos uma das propriedades mais fascinantes de água líquida: é quase impossível de comprimir. Se pensarmos no ponto mais profundo do oceano, 10 km abaixo da superfície do mar, o peso da água que se encontra por cima é de aprox. 10 000 toneladas. Mesmo assim, a água é comprimida numa percentagem muito baixa.

Então, comprimir água é mesmo muito, muito difícil. Se não fosse de todo possível comprimir a água, a superfície do oceano seria cerca de 50 m mais alta em todo o mundo. Na verdade, em certa medida é mais fácil comprimir uma rocha do que comprimir água líquida. Outro exemplo da compressibilidade muito, muito baixa da água são os cortadores a jato de água. São pequenos bocais por onde a água sai a uma pressão extremamente alta. São muito, muito eficientes a cortar materiais com cortes muito limpos. E, na verdade, só funcionam porque a compressibilidade da água líquida é o mais baixa possível.

A altura de bombeamento é um termo familiar a muitos engenheiros em todo o mundo. Basicamente é a altura da coluna de água que se pode bombear. E esta é realmente uma questão científica interessante e muito debatida na literatura atual. As pessoas discordam sobre os fundamentos da altura de bombeamento da água. Para alguns, deve-se sobretudo à influência da pressão atmosférica e à gravidade e para outros está relacionada com a coesão da água líquida.

O facto de as moléculas da água líquida estarem fortemente ligadas entre si. Então, para elevar água líquida, temos de entender as ligações de hidrogénio. Então, mais uma vez, vemos que as ligações de hidrogénio são a chave para compreender porque a água tem estas propriedades incomuns e, em particular, porque a coesão da água líquida é tão alta. Então, quer esteja a empurrar água, comprimir água, bombear água, ou a ferver água: tudo se resume às ligações de hidrogénio e à quantidade de energia usada.

Então, se estiver a bombear numa coluna de água, a coesão da água, a viscosidade da água, depende da ligação de hidrogénio e da quantidade de energia usada para quebrar essas ligações de hidrogénio. E, na verdade, a energia usada para quebrar a ligação de hidrogénio é a mesma energia usada para fazer ferver um líquido.

Então, ferver um líquido e evaporar esse líquido é basicamente quebrar as ligações de hidrogénio. Então, quando estudamos a água temos de estudar a energia necessária para quebrar as ligações de hidrogénio. Sabendo isso sabemos quanta energia é necessária para fazer a água ferver.