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

Был ли аншлюс ГДР? Был ли аншлюс ГДР?

Читаем новый единый учебник всеобщей истории для 11 класса

Дилетант
Глаша Гурьянова Глаша Гурьянова

Глаша Гурьянова — петербургский бьюти-феномен

Собака.ru
Великая пустота Великая пустота

Монголия – наименее населенная страна мира

Вокруг света
Тарокки Тарокки

Место, где живет искусство, мастерство и любовь к таро

Seasons of life
Погибоша аки обре Погибоша аки обре

Как история обошлась с могучим племенем обров или аваров

Вокруг света
Японские боги, Дикий Запад и огры. Мультфильмы-лауреаты премии «Оскар» Японские боги, Дикий Запад и огры. Мультфильмы-лауреаты премии «Оскар»

Самые интересные мультфильмы, которые стали лауреатами премии «Оскар»

СНОБ
Все течет, все меняется Все течет, все меняется

Плавучие школы и больницы, плантации суперфудов – как живут в Амазонии

Вокруг света
Лето – это любовь Лето – это любовь

Городские локации и природные места, которые приятно посетить вместе с любимым

Лиза
Сложные связи Сложные связи

Какими удивительными чертами могут обладать человеческие языки

Вокруг света
Что общего между женским бикини и ядерным взрывом Что общего между женским бикини и ядерным взрывом

Почему остров, на котором проводили испытание атомной бомбы, называется бикини

ТехИнсайдер
Невозможное возможно Невозможное возможно

Зачем боящийся воды отчаянный исследователь преодолел тысячи километров?

Вокруг света
Поток Святского Поток Святского

Тунгусский метеорит – одна из главных тайн ХХ века

Знание – сила
Дышащие под водой Дышащие под водой

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

Вокруг света
Ребенок на даче. Как обеспечить безопасность детей во время летнего отдыха Ребенок на даче. Как обеспечить безопасность детей во время летнего отдыха

Все вопросы, связанные с безопасностью детского дачного отдыха

Лиза
Два мира Два мира

Поль Гоген создал свою версию Таити, его быта, культуры и мифологии

Вокруг света
Как лечить солнечные ожоги? Как лечить солнечные ожоги?

Что делать, если произошел солнечный ожог? Не спешим мазаться сметаной

Psychologies
Модернизатор империи Модернизатор империи

Сергей Витте был центральной политической фигурой предреволюционной эпохи

Дилетант
Игра света и тени Игра света и тени

Рисуем здоровый румянец, острые скулы и изящный носик

Лиза
Крушение «Белого корабля» Крушение «Белого корабля»

Тайны династического кризиса в Англии

Вокруг света
«Король умер — да здравствует король»: отрывок из книги «Нефть и кровь» «Король умер — да здравствует король»: отрывок из книги «Нефть и кровь»

«Нефть и кровь»: о принце Саудовской Аравии Мухаммеде ибн Салмане

СНОБ
Крах идеала Крах идеала

Что такое красота? Универсальна ли она для всех?

Вокруг света
Как советская власть создала новый календарь. Отрывок из книги культуролога Марины Костюхиной Как советская власть создала новый календарь. Отрывок из книги культуролога Марины Костюхиной

Отрывок из исследования о детских советских календарях

СНОБ
Рекорды в долг у будущих урожаев Рекорды в долг у будущих урожаев

Сокращение инвестиций в агротехнологии чревато снижением будущих урожаев

Монокль
«Я давно взрослый»: как выстроить новый формат общения с родителями «Я давно взрослый»: как выстроить новый формат общения с родителями

Как перезагрузить отношения с родителями и вывести их на новый уровень?

Psychologies
Не ходите, дети, в теннис: как Андре Агасси и Штеффи Граф подарили детям право выбора Не ходите, дети, в теннис: как Андре Агасси и Штеффи Граф подарили детям право выбора

Как два легендарных теннисиста позволили детям выбрать свой путь?

Forbes
Этот психологический тест раскроет тайные аспекты вашей личности! Просто скажите, какое животное вы видите на картинке? Этот психологический тест раскроет тайные аспекты вашей личности! Просто скажите, какое животное вы видите на картинке?

Готовы узнать о своих главных чертах характера?

ТехИнсайдер
Доверительные отношения Доверительные отношения

Новые стандарты для рынка автомобилей с пробегом

Автопилот
Чем полезен квас: 3 свойства, отзыв врача и рецепты Чем полезен квас: 3 свойства, отзыв врача и рецепты

Полезен квас, какая у него калорийность и можно ли этот напиток пить беременным

РБК
Говорит Скарлетт Йоханссон: как ИИ «крадет» человеческие голоса и почему это опасно Говорит Скарлетт Йоханссон: как ИИ «крадет» человеческие голоса и почему это опасно

Кто несет ответственность за действия ИИ и как от этого защититься

Forbes
Что нельзя делать при стирке постельного белья: 10 ошибок, которые быстро состарят твои простыни Что нельзя делать при стирке постельного белья: 10 ошибок, которые быстро состарят твои простыни

Эксперты рассказали, как правильно стирать постельное белье

VOICE
Открыть в приложении