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

Невозможное возможно Невозможное возможно

Зачем боящийся воды отчаянный исследователь преодолел тысячи километров?

Вокруг света
Ученые обнаружили вирусы, заражающие арктические льды Ученые обнаружили вирусы, заражающие арктические льды

Что такое «гигантские» вирусы и откуда они появились в Аркетике?

ТехИнсайдер
Тихие американцы Тихие американцы

Что ждет коренных американцев в будущем?

Вокруг света
Жанна Бадоева: «Только оставаясь собой, можно развиваться и идти вперёд» Жанна Бадоева: «Только оставаясь собой, можно развиваться и идти вперёд»

Жанна Бадоева – о жизни в Италии и об отношении к хейту в соцсетях

Здоровье
Миллион цветных деталей Миллион цветных деталей

Весь мир играет в конструкторы «Лего» семьдесят лет и не наигрался до сих пор

Вокруг света
Вечерний бесогон. В прокате «Полночь с дьяволом» — самый необычный хоррор года, который оказался и не хоррором вовсе Вечерний бесогон. В прокате «Полночь с дьяволом» — самый необычный хоррор года, который оказался и не хоррором вовсе

«Полночь с дьяволом» — история про вечернее телешоу, которое пошло не по плану

Правила жизни
Азбучные неистины Азбучные неистины

Перечислим несколько «азбучных истин» из учебников, опровергнутых временем

Вокруг света
Фитотерапия. Не всё так однозначно! Фитотерапия. Не всё так однозначно!

Почему не стоит слепо следовать рецептам прабабушек?

Здоровье
Сложные связи Сложные связи

Какими удивительными чертами могут обладать человеческие языки

Вокруг света
Квартира для души Квартира для души

Сочетание комфортабельности люксового отеля и особой атмосферности

SALON-Interior
Время ацтеков Время ацтеков

Что зашифровали ацтеки

Вокруг света
Acta diurna populi Romani: первая публичная газета Acta diurna populi Romani: первая публичная газета

Первая газета: Acta diurna populi Romani – «Ежедневные дела римского народа»

Знание – сила
Дышащие под водой Дышащие под водой

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

Вокруг света
Совет для грустных! Узнайте, почему нужно заниматься спортом во время депрессии Совет для грустных! Узнайте, почему нужно заниматься спортом во время депрессии

Спорт может стать ключевой часть успешной стратегии уменьшения симптомов тревоги

ТехИнсайдер
«Обогащайтесь!» «Обогащайтесь!»

От старшего брата тамбовцам остались легенды — и мрачное пророчество

Дилетант
Зачем нужен датчик температуры охлаждающей жидкости и как его проверить Зачем нужен датчик температуры охлаждающей жидкости и как его проверить

Все о датчике ОЖ: что это такое, как работает, как проверить

РБК
Фигура умолчания Фигура умолчания

«И этот марксистский подход к старине давно применяется в нашей стране»

Дилетант
Варвара Убель: «Я знаю формулу хита» Варвара Убель: «Я знаю формулу хита»

Варвара Убель — молодая и амбициозная певица, абсолютно своя в мире джаза

ЖАРА Magazine
Ледниковые прерии Ледниковые прерии

Что погубило тундростепь и мамонтовую фауну?

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

Как преодолеть бездорожье на моноприводе?

4x4 Club
Серая орешковая соня Серая орешковая соня

Кем умилялись читатели в 1861 году

Вокруг света
«Бриджертоны»: почему костюмированная драма от Netflix так популярна «Бриджертоны»: почему костюмированная драма от Netflix так популярна

В чем же секрет бешеной популярности сериала «Бриджертоны»

Psychologies
Семь причин выпадения волос Семь причин выпадения волос

Почему волос становится в разы меньше, они тускнеют и редеют?

Здоровье
Оттенки неба Оттенки неба

Почему небо может принимать те или иные цвета в разных местах?

Знание – сила
Самые смертельные и опасные места в России и ее окрестностях Самые смертельные и опасные места в России и ее окрестностях

Куда пойти убиться: пункты назначения, чтобы увидеть и умереть

Maxim
«Я виновата перед детьми, что выбрала им такого отца»: что делать, если муж пропал из вашей жизни после развода «Я виновата перед детьми, что выбрала им такого отца»: что делать, если муж пропал из вашей жизни после развода

Наша героиня признается, что не может избавиться от чувства вины перед дочерьми

Psychologies
Многие тренеры запрещают секс. А как интим влияет на спортивные результаты? Многие тренеры запрещают секс. А как интим влияет на спортивные результаты?

Вреден ли секс перед футбольными матчами и вообще перед спортом?

Maxim
Клоны нас накормят? Клоны нас накормят?

«Прогресс Агро» освоил метод клонирования в пробирке

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

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

СНОБ
Вот что на самом деле вызывает социальную тревожность. Как ее преодолеть? Вот что на самом деле вызывает социальную тревожность. Как ее преодолеть?

Что такое социальная тревожность? Как её преодолеть?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении