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

Жить интересно Жить интересно

О том, как можно найти решение, оглянувшись в прошлое

Вокруг света
«Коммерческий смысл в таких сделках потерялся» «Коммерческий смысл в таких сделках потерялся»

Высокая ключевая ставка ЦБ делает инвестиции в инфраструктурные проекты

Монокль
«Медицина стала точной наукой» «Медицина стала точной наукой»

Революция в изучении человека и новые методы терапии рака: мнение профессора РАН

Монокль
Золото уходит в слитки Золото уходит в слитки

Мировая нестабильность обеспечила металл высоким спросом частников

Деньги
Мария Куликова: «Моя жизнь перевернулась в одно мгновение» Мария Куликова: «Моя жизнь перевернулась в одно мгновение»

Пожалуйста, дайте мне какую-нибудь дрянь сыграть!

Коллекция. Караван историй
Спад электропроводности Спад электропроводности

Мировая электромобильная революция откладывается

Деньги
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
Большой бинокулярный телескоп получил самые детальные снимки Ио с Земли Большой бинокулярный телескоп получил самые детальные снимки Ио с Земли

Астрономы получили изображения поверхности спутника Юпитера Ио

N+1
Родные 6 соток: советские дачи vs cовременные Родные 6 соток: советские дачи vs cовременные

Чем советские дачи отличались от загородных пространств

Maxim
Икс таинственный, великий Икс таинственный, великий

Как икс стал символом неизвестного?

Наука и жизнь
На свежем воздухе На свежем воздухе

Лучшие идеи для обустройства летнего балкона

Лиза
Литературный сериал: 5 качественных многотомных книжных серий Литературный сериал: 5 качественных многотомных книжных серий

Цысинь, Сэнсом, Азимов: многотомные серии, которые вас не разочаруют

СНОБ
Не только в кулинарии: 7 удивительно полезных способов использовать черный перец в быту Не только в кулинарии: 7 удивительно полезных способов использовать черный перец в быту

Неожиданные методы применения молотого черного перца в быту

ТехИнсайдер
Покушение строптивой: история Клаудии Харо, актрисы, организовавшей покушение на мужа-каскадера Покушение строптивой: история Клаудии Харо, актрисы, организовавшей покушение на мужа-каскадера

Зачем Клаудия Хиро наняла киллера для убийства мужа и при чем тут Джо Пеши?

Правила жизни
У них полоска — всегда в моде: почему моряки носят тельняшки У них полоска — всегда в моде: почему моряки носят тельняшки

Откуда у моряков появилась традиция носить полосатую фуфайку?

ТехИнсайдер
Мир кончился, и это нормально Мир кончился, и это нормально

10 фильмов о конце света как стабильности

Weekend
Александру Пушкину — 225: российские писатели рассуждают о поэте Александру Пушкину — 225: российские писатели рассуждают о поэте

Как с годами менялось отношение к Александру Пушкину? Отвечают писатели

СНОБ
Федор Хиросигэ Федор Хиросигэ

Петербург накрыло мощным пришествием человека-гриба — это Федор Хиросигэ

Собака.ru
Морской «портфель»: перспективы судостроения без импортного оборудования Морской «портфель»: перспективы судостроения без импортного оборудования

Удается ли судостроительной отрасли справиться с трудностями?

ФедералПресс
Коллекция космических диковин: кольца и внутренняя часть системы Сатурна Коллекция космических диковин: кольца и внутренняя часть системы Сатурна

Сатурн: необычные кольца, спутники-пастухи и виртуальные спутники

Наука и техника
Фанатские теории по «Властелину колец», которые все меняют Фанатские теории по «Властелину колец», которые все меняют

Может ли Гэндальф колдовать и почему хоббиты всегда голодные?

Maxim
«Мы против фурри»: кто такие дедсеки и чем они занимаются «Мы против фурри»: кто такие дедсеки и чем они занимаются

Почему перевоплощения в животных вызывают такой негатив?

Psychologies
Сдаю жилье Сдаю жилье

Как обустроить квартиру для посуточной и долгосрочной аренды

Лиза
«Театр — проводник инноваций, которые создают норму»: зачем региональной сцене технологии? «Театр — проводник инноваций, которые создают норму»: зачем региональной сцене технологии?

Как инновации влияют на посещаемость региональных спектаклей?

Правила жизни
Небоскреб в форме паруса. Отелю-символу Дубая 25 лет Небоскреб в форме паруса. Отелю-символу Дубая 25 лет

Этот отель стоит на рукотворном острове и каждый день спасает редких черепах

СНОБ
«Помнишь, я тебе помог?»: как дружить с теми, кому мы обязаны «Помнишь, я тебе помог?»: как дружить с теми, кому мы обязаны

Можно ли сохранить дружеские отношения с теми, кто однажды сделал что-то для нас

Psychologies
«Счастье в мелочах»: как научиться радоваться, если вся ваша жизнь — сплошной стресс «Счастье в мелочах»: как научиться радоваться, если вся ваша жизнь — сплошной стресс

Как приятные мелочи могут помочь сохранить эмоциональный баланс

Psychologies
Худеем без ошибок Худеем без ошибок

5 неожиданных мифов о диетах, из-за которых ты не можешь сбросить вес

Лиза
Все в шоке и слезах: самые внезапные и нелепые смерти знаменитых красавцев, разбившие нам сердце Все в шоке и слезах: самые внезапные и нелепые смерти знаменитых красавцев, разбившие нам сердце

Человек внезапно смертен вне зависимости от его знаменитости

VOICE
Что такое гостевой брак и кому он подходит Что такое гостевой брак и кому он подходит

В чем плюсы гостевого брака и есть ли подводные камни?

РБК
Открыть в приложении