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

Стихийные отношения Стихийные отношения

Громкие заявления о подъеме уровня океана голландцы не слышат, а видят

Вокруг света
Мир разными глазами Мир разными глазами

Глаза по устройству сродни фотоаппарату, но техника за природой не угнаться

Наука и жизнь
После Ленина: гибель левой оппозиции После Ленина: гибель левой оппозиции

Как соратники тяжело больного Ленина начали ожесточённую борьбу за власть

Дилетант
«Она работала в бутике в Бирюлево»: российские ситкомы 2000-х — от худшего к лучшему «Она работала в бутике в Бирюлево»: российские ситкомы 2000-х — от худшего к лучшему

Список из самых популярных ситкомов, вышедших с 2001 по 2010 год

Правила жизни
Выиграть жену Выиграть жену

Интеллектуальные игры сопровождали калмыков с детства

Вокруг света
Шелест природы Шелест природы

Олицетворение эстетики экостиля в двухкомнатной квартире

Идеи Вашего Дома
Азбучные неистины Азбучные неистины

Перечислим несколько «азбучных истин» из учебников, опровергнутых временем

Вокруг света
Созависимое кино Созависимое кино

Как работал творческий союз режиссеров и цензуры в эпоху застоя

Weekend
Сложные связи Сложные связи

Какими удивительными чертами могут обладать человеческие языки

Вокруг света
Марина Игнатова Марина Игнатова

«В России нет интеллектуальных актеров. Исключение — Марина Игнатова»

Собака.ru
Вода и камень Вода и камень

Грандиозные ирригационные сооружения прошлого, дошедшие до нашего времени

Вокруг света
Летняя база: как ухаживать за льняными вещами, чтобы они надолго сохраняли свой идеальный внешний вид Летняя база: как ухаживать за льняными вещами, чтобы они надолго сохраняли свой идеальный внешний вид

Лен довольно капризный, и ухаживать за ним нужно по-особенному

ТехИнсайдер
Дышащие под водой Дышащие под водой

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

Вокруг света
«Природа — наш секс-партнер»: что такое экосексуальность и почему она стала трендом «Природа — наш секс-партнер»: что такое экосексуальность и почему она стала трендом

Экосексуальность: что за собой скрывают столь необычные предпочтения?

Psychologies
Перерасти Землю Перерасти Землю

Заселить Луну и Марс – смелая мечта или реальная перспектива?

Вокруг света
Итальянец в ушанке Итальянец в ушанке

Венецианец в валенках? Не мем, а реальность! Встречайте Лоренцо Баньяти

ЖАРА Magazine
Генерал Касем, правитель Ирака Генерал Касем, правитель Ирака

В период с 1958 по 1963 год чаще всего на марках Ирака появлялся генерал Касем

Дилетант
Кто такие мужчины-грызуны и почему они нравятся женщинам Кто такие мужчины-грызуны и почему они нравятся женщинам

«Мужчины-грызуны»: как появился этот термин и почему опасно прикипать к типажам?

Psychologies
Как модель для сборки Как модель для сборки

Шварцвальд: времена меняются, но не все в мире спешит меняться вместе с ними

Вокруг света
Поток Святского Поток Святского

Тунгусский метеорит – одна из главных тайн ХХ века

Знание – сила
Где рождается свет Где рождается свет

Что такое Солнце? Газовый шар плотнее воды, мощнейший термоядерный реактор

Вокруг света
La grande bellezza La grande bellezza

Рассуждения о профессии реставратора и воспоминания о флорентийском наводнении

Seasons of life
Как быстро зарядить телефон и что для этого нужно Как быстро зарядить телефон и что для этого нужно

Как быстро зарядить телефон Андроид или Айфон и что для этого понадобится

CHIP
Как выбрать оверлок: 6 характеристик, на которые стоит обратить внимание Как выбрать оверлок: 6 характеристик, на которые стоит обратить внимание

Оверлок: какой взять, чтобы и по бюджету не ударил, и выполнял свои обязанности?

CHIP
О бедном родителе замолвите слово О бедном родителе замолвите слово

Что делать с психологическим насилием детей над родителями

СНОБ
Не бескрайние леса Не бескрайние леса

Как добывать лес, чтобы при этом его становилось больше?

Наука и жизнь
Новая работа Новая работа

Как вести себя на собеседовании, чтобы понравиться боссу с первого взгляда

Лиза
5 фактов из интервью Кевина Спейси, которого обвинили в сексуальном насилии 5 фактов из интервью Кевина Спейси, которого обвинили в сексуальном насилии

Кевин Спейси рассказал о последствиях громкого скандала с ним

Psychologies
Юрий Музыченко Юрий Музыченко

Музыкант, актер театра «Лицедеи»‎ и фронтмен группы The Hatters Юрий Музыченко

Собака.ru
Колор и калории Колор и калории

Что и сколько есть, как сохранять фигуру, подскажет принцип триколорного питания

Лиза
Открыть в приложении