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

Схема мироздания Схема мироздания

Что объединяет орнамент, тело человека, элементарные частицы и земной шар?

Вокруг света
Этому городу нужен герой: фильмы про Бэтмена от худшего к лучшему Этому городу нужен герой: фильмы про Бэтмена от худшего к лучшему

Вот 12 фильмов про Бетмена, которые когда-либо выходили на больших экранах

Правила жизни
Контрибуция за победу Контрибуция за победу

Уникальный случай в истории, когда победитель компенсировал проигравшему ущерб

Дилетант
«Замри!»: 6 способов вывести себя из оцепенения в стрессе «Замри!»: 6 способов вывести себя из оцепенения в стрессе

Как бороться с эмоциональным напряжением?

Psychologies
Месть пиратки Жанны Месть пиратки Жанны

За что и кому мстила предводительница пиратов?

Вокруг света
10 способов похудеть — от худшего к лучшему 10 способов похудеть — от худшего к лучшему

Вредные (и не очень) советы о том, как похудеть

Psychologies
Худой мир Худой мир

Переговоры сопровождались драматическими, а временами и курьезными эпизодами

Вокруг света
«Любить по разнарядке – скотство» «Любить по разнарядке – скотство»

Николай Картозия рассказал, как найти маршрут к сердцу российского зрителя

Правила жизни
Миллион цветных деталей Миллион цветных деталей

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

Вокруг света
Екатерина Гусева: «На гастроли ездим всей семьей. Хочется разделить с родными незабываемые впечатления!» Екатерина Гусева: «На гастроли ездим всей семьей. Хочется разделить с родными незабываемые впечатления!»

Самое дорогое для меня сейчас — это мое личное свободное время

Караван историй
Все течет, все меняется Все течет, все меняется

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

Вокруг света
«Не каждый может придумывать что-то новое» «Не каждый может придумывать что-то новое»

Испанец Дабиз Муньос – гастрономическая сенсация

Правила жизни
Дышащие под водой Дышащие под водой

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

Вокруг света
Упоительный аромат настоящих ромашек Упоительный аромат настоящих ромашек

Настоящих ромашек всего две — аптечная и зелёная

Наука и жизнь
Про напиток из цикория Про напиток из цикория

Есть время и место для кофе и есть время и место для цикория

Наука и жизнь
Чем опасны белые точки на ногтях Чем опасны белые точки на ногтях

На самом деле белые пятна на ногтях — повод не для радостного ожидания

ТехИнсайдер
Человек улучшенный Человек улучшенный

Самые знаменитые предсказания и проекты усовершенствования человечества

Вокруг света
7 секретов надёжности Toyota 7 секретов надёжности Toyota

Toyota: что делает легендарного автопроизводителя таким особенным?

4x4 Club
Вся надежда на русскую пчелу Вся надежда на русскую пчелу

Роспотребнадзор запретил ввоз пчел из Узбекистана, Казахстана и Киргизии

Наука
Муж-итальянец, связь с сектой и поздняя беременность: непростой путь «фабричной девчонки» Сати Казановой Муж-итальянец, связь с сектой и поздняя беременность: непростой путь «фабричной девчонки» Сати Казановой

Как сложилась жизнь Сати Казановой

VOICE
Дело о мощах: приключения одной записки Дело о мощах: приключения одной записки

Документ из гробницы Александра Невского

Дилетант
Как правильно стирать одежду из секонд-хенда: 7 важных правил Как правильно стирать одежду из секонд-хенда: 7 важных правил

Как стирать одежду из секонд-хенда — для этих вещей есть свои особые приемы

VOICE
Как лечить солнечные ожоги? Как лечить солнечные ожоги?

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

Psychologies
Курьер внутри тела: как нанокапсулы с умными лекарствами изменят медицину Курьер внутри тела: как нанокапсулы с умными лекарствами изменят медицину

Таблетки, адресно доставляющие лекарство в больной орган — уже реальность

Forbes
Валерий Гаркалин: «Моя будущая жена подумала, что я от нее сбежал» Валерий Гаркалин: «Моя будущая жена подумала, что я от нее сбежал»

«Мы не копили деньги, я не дарил Кате бриллианты и шубы»

Коллекция. Караван историй
Почему символами Олимпийских игр являются кольца и что означают их цвета: немногие догадываются об этом Почему символами Олимпийских игр являются кольца и что означают их цвета: немногие догадываются об этом

Кто придумал символ Олимпийских игр и что он означает?

ТехИнсайдер
И сладко, и полезно: 5 десертов, разгоняющих метаболизм И сладко, и полезно: 5 десертов, разгоняющих метаболизм

Рецепты полезных десертов, которые можно есть даже на диете

ТехИнсайдер
Дикие и красивые Дикие и красивые

Из каких растений создавать луговые газоны и где разместить их на участке?

Лиза
О бедном родителе замолвите слово О бедном родителе замолвите слово

Что делать с психологическим насилием детей над родителями

СНОБ
Калаш, гараж и бон вояж Калаш, гараж и бон вояж

«На автомате»: еще один фильм про пацанов на районе и гаражи в русской провинции

Weekend
Открыть в приложении