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

Ледниковые прерии Ледниковые прерии

Что погубило тундростепь и мамонтовую фауну?

Вокруг света
Между вами только химия или вы действительно подходите друг другу: 4 вопроса, которые помогут разобраться Между вами только химия или вы действительно подходите друг другу: 4 вопроса, которые помогут разобраться

Залог долгих крепких отношений — общие интересы и стремления, а вовсе не страсть

Psychologies
Вопрос / ответ Вопрос / ответ

Что ели русские крестьяне, кто изобрел алфавит и другие вопросы и ответы

Вокруг света
Покорение вершины и Антарктида за 34 дня: Валдис Пельш рассказал о смертельно опасном опыте Покорение вершины и Антарктида за 34 дня: Валдис Пельш рассказал о смертельно опасном опыте

«Ген высоты 2. Гора всех гор» посвящена самому сложному восхождению в мире

Psychologies
После Ленина: гибель левой оппозиции После Ленина: гибель левой оппозиции

Как соратники тяжело больного Ленина начали ожесточённую борьбу за власть

Дилетант
Что такое RF-лифтинг, насколько он эффективен и кому противопоказан Что такое RF-лифтинг, насколько он эффективен и кому противопоказан

Как RF-лифтинг влияет на кожу?

РБК
Вода и камень Вода и камень

Грандиозные ирригационные сооружения прошлого, дошедшие до нашего времени

Вокруг света
Биография автогонщика Поля Бельмондо: как он пошел по стопам актера Биография автогонщика Поля Бельмондо: как он пошел по стопам актера

Все о гонщике Поле Бельмондо: биография, карьера, отношения с отцом

РБК
Все дороги ведут к пирамидам Все дороги ведут к пирамидам

Почему «все боится времени, но время боится пирамид»

Вокруг света
11 предметов, которые лучше всего мыть жидкостью для посуды: советы клинеров 11 предметов, которые лучше всего мыть жидкостью для посуды: советы клинеров

Что можно чистить жидкостью для посуды? Она многограннее, чем ты думаешь!

VOICE
Год без лета Год без лета

Извержение вулкана Тамбора в 1815 году стало самым мощным в истории человечества

Вокруг света
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
Дышащие под водой Дышащие под водой

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

Вокруг света
Право на культурный дресс-код Право на культурный дресс-код

Что стоит за модой на никабы в России и нужно ли их запретить

Монокль
Берлин, 22 июня… Берлин, 22 июня…

В тот день футбол интересовал немцев больше, чем сообщения о военных действиях

Дилетант
Мать, Миса, Матриарх: как Мэрил Стрип стала главным женским голосом в Голливуде Мать, Миса, Матриарх: как Мэрил Стрип стала главным женским голосом в Голливуде

Как Мэрил Стрип стала абсолютным матриархом Голливуда?

Правила жизни
Мексиканский ремень Мексиканский ремень

Фахитас – блюдо, в котором слились традиции Северной и Южной Америки

Вокруг света
От первой столицы России к «городу-университету»: Андрей Никитин о том, как меняется Новгородская область От первой столицы России к «городу-университету»: Андрей Никитин о том, как меняется Новгородская область

Губернатор Новгородской области — про серьезные вызовы, стоящие перед регионом

ФедералПресс
«Красная книга – это не просто книжка с картинками» «Красная книга – это не просто книжка с картинками»

Чем ценны суслики, почему важно их изучать и зачем надо их охранять

Наука
На фотографиях-дагерротипах XIX века исследователи нашли скрытые изображения На фотографиях-дагерротипах XIX века исследователи нашли скрытые изображения

Фотографы еще в XIX веке использовали синхротронную визуализацию

Inc.
«Перемолотый край, где сопки нетронуты, а долины истерзаны» «Перемолотый край, где сопки нетронуты, а долины истерзаны»

Желание восстановить историю семьи может привести к историческому расследованию

Дилетант
«...И рыцари слепой рулетки за сбором золотых крупиц...» Русские писатели в Баден-Бадене «...И рыцари слепой рулетки за сбором золотых крупиц...» Русские писатели в Баден-Бадене

Баден-Баден издавна манил представителей русской интеллигенции

Караван историй
Двадцать фактов о Василе Быкове Двадцать фактов о Василе Быкове

Эта подборка фактов составлена на основе автобиографической книги Василя Быкова

Знание – сила
ИИ-кандидат баллотируется в парламент Великобритании! Вот что ждет политику в будущем ИИ-кандидат баллотируется в парламент Великобритании! Вот что ждет политику в будущем

Искусственный интеллект «Стив» включен в избирательные бюллетени

ТехИнсайдер
Как вернуть веру в себя после отношений с нарциссом: 5 шагов Как вернуть веру в себя после отношений с нарциссом: 5 шагов

Как же восстановить силы и вернуть уверенность после расставания с нарциссом?

Psychologies
11 Telegram-каналов, которые помогут лучше разбираться в кино 11 Telegram-каналов, которые помогут лучше разбираться в кино

Где почитать о фильмах, чтобы было нескучно, актуально и не так, как у всех?

Правила жизни
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
Родственные души: как мы ищем друзей и поддерживаем отношения Родственные души: как мы ищем друзей и поддерживаем отношения

Кто такие родственные души? Как их искать?

Psychologies
«Коммерческий смысл в таких сделках потерялся» «Коммерческий смысл в таких сделках потерялся»

Высокая ключевая ставка ЦБ делает инвестиции в инфраструктурные проекты

Монокль
Как охладить квартиру без кондиционера: 8 способов пережить жару Как охладить квартиру без кондиционера: 8 способов пережить жару

Как понизить температуру в квартире и при этом не простудиться?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении