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

Дочь Ра Дочь Ра

Клеопатре суждено было стать последней царицей относительно независимого Египта

Дилетант
ИИ нашел почти миллион новых антибиотиков, поражающих устойчивые бактерии ИИ нашел почти миллион новых антибиотиков, поражающих устойчивые бактерии

ИИ помог найти почти миллион природных пептидов

ТехИнсайдер
Детский мир Детский мир

Питер Брейгель превратил в детскую площадку целый город

Вокруг света
«Боюсь водить велосипед рядом с машинами»: 5 правил безопасной езды по шоссе «Боюсь водить велосипед рядом с машинами»: 5 правил безопасной езды по шоссе

Какие навыки и полезные принципы помогут без страха ездить по автотрассам

ТехИнсайдер
Вода и камень Вода и камень

Грандиозные ирригационные сооружения прошлого, дошедшие до нашего времени

Вокруг света
У шмелей нашли способность к логическим суждениям У шмелей нашли способность к логическим суждениям

Шмели успешно справились с парадигмой двух чашек и ее вариациями

N+1
Экспансия из рая Экспансия из рая

Кто первым и зачем покинул океан

Вокруг света
«Повседневность дагестанской женщины: Кавказская война и социокультурные перемены XIX века» «Повседневность дагестанской женщины: Кавказская война и социокультурные перемены XIX века»

Какую помощь имамат оказывал вдовам

N+1
Дышащие под водой Дышащие под водой

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

Вокруг света
Валерий Фокин Валерий Фокин

Валерий Фокин ворвался в театральную жизнь Петербурга и Александринки в 2002-м

Собака.ru
Город фестивалей Город фестивалей

1000 лет Суздалю – в чем сомневаются историки?

Вокруг света
15 лучших российских сериалов последних лет 15 лучших российских сериалов последних лет

Лучшие российские сериалы: от «Почки» до триллера с Иваном Янковским

Правила жизни
Сложные связи Сложные связи

Какими удивительными чертами могут обладать человеческие языки

Вокруг света
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
«Доверие Александра Македонского к врачу Филиппу» «Доверие Александра Македонского к врачу Филиппу»

Во время похода в Персию Александр Ма­кедонский тяжело заболел

Дилетант
«Вся жизнь сузилась до этих отношений»: история о любовной зависимости «Вся жизнь сузилась до этих отношений»: история о любовной зависимости

Причины зависимых отношений и путь эмоционального взросления в личной истории

Psychologies
Ленинский враг с нелестной репутацией Ленинский враг с нелестной репутацией

Мало кто так хорошо понимал ленинскую доктрину и практику, как Алексинский

Дилетант
«За права женщин в этом доме еще бороться и бороться»: роман о случайном путешествии «За права женщин в этом доме еще бороться и бороться»: роман о случайном путешествии

Глава из идеального пляжного чтения от Мейв Бинчи «Ночи дождей и звезд»

Forbes
Две жизни Хеди Ламарр Две жизни Хеди Ламарр

Скандальная кинозвезда или женщина, без которой не было бы Bluetooth и Wi-Fi

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
Зерновая сделка Зерновая сделка

Обитатели Древнего Рима вполне могли бы сделать символом своей жизни колос

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
Источники бесперебойного питания — какие бывают и как выбрать? Источники бесперебойного питания — какие бывают и как выбрать?

О том, как правильно выбрать источник бесперебойного питания

CHIP
Фанатские теории про Гарри Поттера, которые все меняют Фанатские теории про Гарри Поттера, которые все меняют

Шпионская сеть Дамблдора, настоящий избранный и самая большая тайна Снейпа

Maxim
Академия Русского балета имени Вагановой Академия Русского балета имени Вагановой

Академию Русского балета им. Вагановой 11 лет назад возглавил Николай Цискаридзе

Собака.ru
Людмила Чиркова: «Очень долго меня преследовало чувство ответственности, что я не имею права подвести отца» Людмила Чиркова: «Очень долго меня преследовало чувство ответственности, что я не имею права подвести отца»

«Мне самой трудно себя оценивать, получилась у меня Старицкая или нет»

Коллекция. Караван историй
Двадцать фактов о Василе Быкове Двадцать фактов о Василе Быкове

Эта подборка фактов составлена на основе автобиографической книги Василя Быкова

Знание – сила
Вы больше не захотите выпивать перед и во время полета! Ученые раскрыли опасность употребления алкоголя в самолете Вы больше не захотите выпивать перед и во время полета! Ученые раскрыли опасность употребления алкоголя в самолете

Почему не стоит пить алкоголь на борту самолета?

ТехИнсайдер
Не только древность: как познакомиться с современным Новгородом Не только древность: как познакомиться с современным Новгородом

Места в Великом Новгороде, которые покажут, чем он живет сейчас

ФедералПресс
Дефицит клетчатки ведет к деменции. Как его восполнить? Дефицит клетчатки ведет к деменции. Как его восполнить?

Как бороться с дефицитом клетчатки в организме?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении