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

Найти Эльдорадо Найти Эльдорадо

Колумбия — одна из модных точек, притягивающих гастротуристов со всего мира

Вокруг света
Женщина нашла своего кота у соседей в доме. Оказалось, у него было 7 разных семей! Женщина нашла своего кота у соседей в доме. Оказалось, у него было 7 разных семей!

Кот не просто заводил друзей, он фактически убедил разные семьи усыновить его

ТехИнсайдер
Азбучные неистины Азбучные неистины

Перечислим несколько «азбучных истин» из учебников, опровергнутых временем

Вокруг света
Битва на сверхзвуке: почему советский Ту-144 круче британо-французского «Конкорда» Битва на сверхзвуке: почему советский Ту-144 круче британо-французского «Конкорда»

Сравнение советского самолета Ту-144 с британо-французским Concorde

Maxim
Дочь Ра Дочь Ра

Клеопатре суждено было стать последней царицей относительно независимого Египта

Дилетант
Экономике Дальнего Востока нужны роботы Экономике Дальнего Востока нужны роботы

Новая роль Дальнего Востока в преобразовании цепей поставок

ФедералПресс
Был ли аншлюс ГДР? Был ли аншлюс ГДР?

Читаем новый единый учебник всеобщей истории для 11 класса

Дилетант
Метрология в поисках фундаментальных единиц Метрология в поисках фундаментальных единиц

Почему метрология самая передовая наука в мире?

Наука и техника
Дышащие под водой Дышащие под водой

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

Вокруг света
Екатерина Стулова: «Если меня любят, то я готова прыгать через костер, бегать по снегу» Екатерина Стулова: «Если меня любят, то я готова прыгать через костер, бегать по снегу»

Для меня все проекты являются самыми психологически и физически затратными

Коллекция. Караван историй
Вода и камень Вода и камень

Грандиозные ирригационные сооружения прошлого, дошедшие до нашего времени

Вокруг света
Полина Luxury Girl: интервью о хейтерах, стримах, рыбалке и фильмах для взрослых Полина Luxury Girl: интервью о хейтерах, стримах, рыбалке и фильмах для взрослых

Актриса из фильмов 18+ Полина Марченко — обо всем и сразу

Maxim
Сложные связи Сложные связи

Какими удивительными чертами могут обладать человеческие языки

Вокруг света
Достаточно лучшего Достаточно лучшего

Авторский интерьер с атмосферой дорогого отеля для элегантной молодой пары

SALON-Interior
Первый митинг хунвейбинов Первый митинг хунвейбинов

«Убивайте, убивайте их!» — призывали китайские газеты…

Дилетант
«Все хорошее заканчивается»: 3 неожиданных плюса этой мысли «Все хорошее заканчивается»: 3 неожиданных плюса этой мысли

Зачем думать о том, что хорошее рано или поздно закончится

Psychologies
Средство от хаоса Средство от хаоса

Пора переосмыслить цели и само понятие технического прогресса

Деньги
5 вредных мифов о психиатрии, которые мешают вовремя получить помощь 5 вредных мифов о психиатрии, которые мешают вовремя получить помощь

Какие мифы о психиатрии встречаются чаще всего и что лежит в их основе?

Psychologies
Как в кино Как в кино

В давние времена функцию кино выполняла народная сказка

Вокруг света
Жизнь продолжается Жизнь продолжается

Azimut Fly 72 — авангардная моторная яхта от итальянского бренда

Y Magazine
Борис Ельцин: «Я ухожу не по болезни» Борис Ельцин: «Я ухожу не по болезни»

Интервью с Валентином Юмашевым, зятем Бориса Ельцина, о событиях конца 1999 года

Дилетант
Наскальные рисунки коров в Африке говорят о том, что когда-то Сахара была зеленой Наскальные рисунки коров в Африке говорят о том, что когда-то Сахара была зеленой

Когда-то Сахара была покрыта травой, болотами и водопоями

ТехИнсайдер
«Дух соревнования вреден для торгового счета» «Дух соревнования вреден для торгового счета»

RuMS о своей победе, допущенных ошибках и трейдерском пути

Монокль
Чем похожи нарциссы и алкоголики: 11 общих черт Чем похожи нарциссы и алкоголики: 11 общих черт

О том, что общего между алкоголиками и нарциссами

Psychologies
5 «вредных» напитков, которые полезны для здоровья 5 «вредных» напитков, которые полезны для здоровья

Соки, кофе и какао — чем полезны эти «вредные» напитки?

ТехИнсайдер
Как вы можете бороться с климатическим кризисом? Узнайте простые советы эксперта! Как вы можете бороться с климатическим кризисом? Узнайте простые советы эксперта!

Может ли простой человек повлиять на глобальное потепление?

ТехИнсайдер
А как иначе? На детей нельзя кричать даже для воспитания: вот что об этом говорит наука! А как иначе? На детей нельзя кричать даже для воспитания: вот что об этом говорит наука!

Имеют ли крики и суровые словесные наказания негативные последствия на ребенка?

ТехИнсайдер
Большинство людей не знают, что у них есть апноэ: что это такое? Большинство людей не знают, что у них есть апноэ: что это такое?

Как узнать, действительно ли ваш храп вредит вашему здоровью?

ТехИнсайдер
Следующая золотая лихорадка будет в океане Следующая золотая лихорадка будет в океане

О шансах человека взять под контроль 72 процента площади Земли

Монокль
Безалкогольные напитки, которые ненавидит cовременная молодежь, но обожают их родители Безалкогольные напитки, которые ненавидит cовременная молодежь, но обожают их родители

То, чем поили мамы и буфетчицы, отныне проклято, пролито и втоптано в землю

Maxim
Открыть в приложении