Как вода нарушает правила жидкостей

Вокруг светаНаука

Аква инкогнита

Что мы представляем, когда слышим слово «жидкость»? Наверняка воду. Однако она не обычная, а аномальная жидкость, нарушающая многие закономерности, присущие другим жидкостям. Если бы не это обстоятельство, мир был бы совершенно другим.

Текст: Алексей Тимошенко

Наблюдая пар над кипящим чайником и попивая коктейль со льдом, мы сталкиваемся с первым из удивительных свойств воды. Казалось бы, что странного в трех состояниях вещества? Школьникам и рассказывают о них на примере льда, жидкой воды и пара. И мы воспринимаем это как само собой разумеющееся, не отдавая себе отчет в грандиозности происходящего.

А между тем на Земле нет иных веществ, которые существуют сразу в трех состояниях, да еще и в столь огромных количествах! Кислород, азот и углекислый газ перестают быть газами только при очень низких температурах, недостижимых в природе. А кварц, известняк или любой иной минерал – это твердые тела в любых совместимых с жизнью условиях. В жидком виде при нормальной температуре существует разве что нефть, но ее несравнимо меньше, чем воды.

Можно возразить, что «трехликость» воды – свойство скорее земного климата, чем самой воды. Находись Земля подальше от Солнца, можно было бы представить мир с морями и океанами из сероводорода H2S вместо H2O. Но сероводород плавится при –80 °C и кипит при –60 °C. Промежуток, в котором сероводород остается жидким – всего 20 градусов, впятеро меньше, чем у воды.

Есть и более важное обстоятельство. Вода, в отличие от большинства иных жидкостей, требует очень много тепла для нагрева. Поэтому водоемы, в отличие от каких-нибудь сероводородоемов или метаноемов, намного дольше прогреваются. А потом так же медленно остывают: этот эффект работает в обе стороны.

Облако как атомная бомба

Будь «Вокруг света» желтой прессой, мы бы написали: «Шок! Физик рассказал о супернакопителе энергии! Это простая вода из-под крана». И не погрешили бы против истины!

Простой пример: в 2020 году все мировые электростанции выработали 27 петаватт-часов энергии. Этой энергии хватило бы, чтобы нагреть воды Байкала... всего на один градус.

Если бы не огромная теплоемкость воды, батареи водяного отопления пришлось бы делать в несколько раз больше, а радиатор автомобиля, пожалуй, не умещался бы под капот. Да и живым организмам было бы куда сложнее справляться с колебаниями температуры.

И это еще не все причины, по которым воду можно назвать супернакопителем энергии. Каждый, кто готовил еду, знает: закипевшая вода не обращается в пар мгновенно. Ей нужно довольно долго постоять на огне, прежде чем она выкипит. Дело в том, что даже при температуре кипения превращение жидкости в пар требует дополнительной энергии. Это так для всех жидкостей, но вода опять-таки выделяется своими «аппетитами». Превращение в пар литра воды с температурой 100 градусов требует столько же тепла, сколько ушло бы на нагрев еще одного литра воды с 20 до тех же 100 градусов! Необходимая для превращения воды в пар энергия в несколько раз больше, чем у многих других веществ.

Так же обстоит дело с плавлением льда. Мало нагреть лед до нуля по Цельсию, нужно еще и передать ему дополнительное тепло. Именно поэтому сугробы могут понемногу таять неделями, когда термометр давно уже показывает «выше нуля». И наоборот, лед, возникающий из остывшей до 0 °C воды, выделяет тепло и тем самым замедляет замерзание водоема. Внутри облаков, где пар превращается в капельки воды или тем более сразу в снежинки, тоже становится теплее. Облако, в котором конденсируется вода, по выделению тепла сопоставимо с ядерным взрывом! Только то событие моментальное, а ливень может продолжаться часами.

Еще один занятный факт: в XIX веке медленное таяние льда использовалось для торговли льдом между континентами. Парусники, нагруженные льдом в Северной Америке, разгружались в Индии. Остатков льда хватало еще и на перевозку фруктов в обратном направлении.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Худой мир Худой мир

Переговоры сопровождались драматическими, а временами и курьезными эпизодами

Вокруг света
Что нужно мужчинам для здоровой сексуальной жизни? Узнайте ответ экспертов! Что нужно мужчинам для здоровой сексуальной жизни? Узнайте ответ экспертов!

Как мужчине поддержать сексуальное здоровье?

ТехИнсайдер
Сложные связи Сложные связи

Какими удивительными чертами могут обладать человеческие языки

Вокруг света
Как слить антифриз и когда нужно это делать: инструкция и советы Как слить антифриз и когда нужно это делать: инструкция и советы

Все о сливе антифриза: как удалить остатки охлаждающей жидкости из мотора

РБК
Клин с клином Клин с клином

Клинопись – древнейшая известная человечеству система письма

Вокруг света
Стоит ли съезжать на бездорожье с моноприводом? Стоит ли съезжать на бездорожье с моноприводом?

Как преодолеть бездорожье на моноприводе?

4x4 Club
Был ли аншлюс ГДР? Был ли аншлюс ГДР?

Читаем новый единый учебник всеобщей истории для 11 класса

Дилетант
«Занятия с отчимом были похожи на пытку»: как девушка с ДЦП сбежала из дома и создала семью «Занятия с отчимом были похожи на пытку»: как девушка с ДЦП сбежала из дома и создала семью

История Мари, которая со сложной формой ДЦП смогла построить свою жизнь

Psychologies
Невозможное возможно Невозможное возможно

Зачем боящийся воды отчаянный исследователь преодолел тысячи километров?

Вокруг света
Недетский размер Недетский размер

Детей с лишним весом становится все больше, и к здоровью это отношения не имеет

Лиза
Азбучные неистины Азбучные неистины

Перечислим несколько «азбучных истин» из учебников, опровергнутых временем

Вокруг света
Что делать, если автомобиль затопило дождем, и можно ли его спасти Что делать, если автомобиль затопило дождем, и можно ли его спасти

Потоп — одна из самых опасных вещей, которые могут случиться с автомобилем

Maxim
Дышащие под водой Дышащие под водой

Могут ли, с точки зрения науки, человекоподобные существа жить под водой?

Вокруг света
Половой покой: как долго можно не заниматься сексом без вреда для здоровья — мнение врача Половой покой: как долго можно не заниматься сексом без вреда для здоровья — мнение врача

Как сказывается отсутствие интима на здоровье?

Psychologies
Русский Кортес Русский Кортес

Как проходил сибирский поход Ермака

Дилетант
Модель для прогнозирования штормовых приливов, использует ИИ и законы физики Модель для прогнозирования штормовых приливов, использует ИИ и законы физики

Как законы физики помогают в обучении и совершенствовании ИИ-моделей

ТехИнсайдер
Трофеи Вьетконга Трофеи Вьетконга

Во время Вьетнамской войны почтовые марки выпускала не только Республика Вьетнам

Дилетант
Юлия Жукова Юлия Жукова

Юлия Жукова открыла сверхсовременное трикотажное производство на Петроградке

Собака.ru
От поражения до победы От поражения до победы

Йом-кипур в Израиле отмечают практически все, даже не очень верующие люди

Дилетант
Троцкисты, фермеры и миллиардеры: чем известны выходцы из России в Аргентине Троцкисты, фермеры и миллиардеры: чем известны выходцы из России в Аргентине

ем прославились выходцы из исторической России в Аргентине

Forbes
Две жизни Хеди Ламарр Две жизни Хеди Ламарр

Скандальная кинозвезда или женщина, без которой не было бы Bluetooth и Wi-Fi

Вокруг света
Чтобы кишечник работал как часы: 10 незаменимых продуктов для хорошего пищеварения Чтобы кишечник работал как часы: 10 незаменимых продуктов для хорошего пищеварения

Что входит в топ-10 незаменимых для хорошего пищеварения продуктов?

ТехИнсайдер
Владимир Лисовский Владимир Лисовский

Доктор искусствоведения и инженер-кораблестроитель Владимир Лисовский

Собака.ru
Убийца в белом халате: вся правда о мази Вишневского Убийца в белом халате: вся правда о мази Вишневского

Почему мазь Вишневского так сложно найти в российских аптеках?

ТехИнсайдер
Принятие женского тела и протесты в Иране: феминистская повестка Канн-2024 Принятие женского тела и протесты в Иране: феминистская повестка Канн-2024

Как Канны-2024 отображают глобальный тренд в мировом кино

Forbes
«Мне интересно заниматься фестивалями» «Мне интересно заниматься фестивалями»

Сергей Капков: новое поколение и судьба индустрии развлечений в новой реальности

Правила жизни
Ревень Ревень

Чем полезен ревень и что из него можно приготовить?

Здоровье
Сохранение исторической памяти: «9 мая — объединяющая идея для России» Сохранение исторической памяти: «9 мая — объединяющая идея для России»

Как сохранить историческую память и зачем в век цифровых технологий нужен музей?

ФедералПресс
К какому берегу прибиться: что должны учесть российские IT-компании, выходя за рубеж К какому берегу прибиться: что должны учесть российские IT-компании, выходя за рубеж

На что обратить внимание российским IT-компаниям при выходе за рубеж

Forbes
Вы поразитесь! Вот почему у одних курильщиков здоровье лучше, чем у других Вы поразитесь! Вот почему у одних курильщиков здоровье лучше, чем у других

От чего зависит здоровье курильщиков?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении