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

Игры разума Игры разума

Психологи заставили выпивших людей оценивать красоту лиц на фотографиях

Вокруг света
«Занятия с отчимом были похожи на пытку»: как девушка с ДЦП сбежала из дома и создала семью «Занятия с отчимом были похожи на пытку»: как девушка с ДЦП сбежала из дома и создала семью

История Мари, которая со сложной формой ДЦП смогла построить свою жизнь

Psychologies
Кунсткамера Кунсткамера

Единственная птица, клюв которой длиннее её тела и упавший в Стокгольме метеорит

Наука и жизнь
Почему так сложно Почему так сложно

Одной из центральных тем повестки ПМЭФ-2024 стала интеграция в рамках ЕАЭС

Деньги
Для легкого дыхания Для легкого дыхания

Почему возникает запах изо рта и что нужно в этом случае обследовать

Лиза
6 книжных новинок для тех, кто любит пощекотать себе нервы 6 книжных новинок для тех, кто любит пощекотать себе нервы

Книги-триллеры, которые точно не оставят вас равнодушными

Maxim
Легко ли быть Легко ли быть

Как Кшиштоф Кесьлёвский искал смысл в свободе человека

Weekend
Гравилаты, скромные и обаятельные Гравилаты, скромные и обаятельные

Скромный гравилат — витиеватый житель наших лесов

Наука и жизнь
В духе Кандинского В духе Кандинского

Квартира-путешествие в стиле живописи Василия Кандинского

Идеи Вашего Дома
Лодырь, галиматья, джакузи: 7 фамилий, которые сегодня стали обычными словами Лодырь, галиматья, джакузи: 7 фамилий, которые сегодня стали обычными словами

Какие фамилии стали общеупотребительными словами, изменив первоначальный смысл?

ТехИнсайдер
ВОЗ назвала алкоголь и психоактивные вещества причиной 3,2 миллиона смертей в год ВОЗ назвала алкоголь и психоактивные вещества причиной 3,2 миллиона смертей в год

Алкоголь и психоактивные вещества приводят к смерти 3,2 миллиона человек в год

N+1
Элита древних кельтов вела счет происхождения и наследования по материнской линии Элита древних кельтов вела счет происхождения и наследования по материнской линии

В раннем кельтском обществе высокий социальный статус передавался по наследству

N+1
Самая знаменитая обертка: в честь кого назвали шоколад «Аленка» и что это за девочка в платке Самая знаменитая обертка: в честь кого назвали шоколад «Аленка» и что это за девочка в платке

Кто эта малышка, ставшая символом самого вкусного шоколада СССР?

ТехИнсайдер
Как противостоять агрессивным манипуляторам: 4 тактики и способы реагирования Как противостоять агрессивным манипуляторам: 4 тактики и способы реагирования

Советы, которые помогут вам выстоять перед агрессивными манипуляторами

Psychologies
Карьеры «Джимни» Карьеры «Джимни»

Меловой период и эволюция «Джимни»

Автопилот
Круговые движения Круговые движения

Защемление шеи: можно ли помочь себе самостоятельно

Лиза
Постоянно пьяные! «Синдром автопивоварни»: как желудок некоторых людей вырабатывает алкоголь Постоянно пьяные! «Синдром автопивоварни»: как желудок некоторых людей вырабатывает алкоголь

Как наш собственный организм может нас пьянить?

ТехИнсайдер
«Молодой» рак может быть связан с плохим питанием «Молодой» рак может быть связан с плохим питанием

Почему рак кишечника «молодеет»?

ТехИнсайдер
Теперь по-новому Теперь по-новому

5 необычных тренировок для стройной фигуры

Лиза
За озарением в Петербург За озарением в Петербург

Современная однокомнатная квартира с необычным интерьером

Идеи Вашего Дома
Лето – это любовь Лето – это любовь

Городские локации и природные места, которые приятно посетить вместе с любимым

Лиза
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
Ильгиз Фазулзянов: Наши мастера-эмальеры расписывают иконы, а ювелирная эмаль остается на низком уровне Ильгиз Фазулзянов: Наши мастера-эмальеры расписывают иконы, а ювелирная эмаль остается на низком уровне

Как совмещать в одной работе разные техники и школы и зачем ювелиру математика

СНОБ
Рододендроны — в каждый сад Рододендроны — в каждый сад

Что реально потребуется для выращивания рододендронов?

Наука и жизнь
Почему парни-зумеры хотят быть похожими на Патрика Бейтмана из «Американского психопата» Почему парни-зумеры хотят быть похожими на Патрика Бейтмана из «Американского психопата»

Что на самом деле стоит за этой погоней за идеальным лицом?

Psychologies
Сергей Горошко Сергей Горошко

Главный краш Петербурга стал сверхновой звездой российского кино

Собака.ru
Почему стыд бывает «испанским», но не африканским? Почему стыд бывает «испанским», но не африканским?

Чувство стыда посещает всех людей, но почему стыд называли испанским?

ТехИнсайдер
Такая, какая есть: почему важна твоя индивидуальность и как ее развить Такая, какая есть: почему важна твоя индивидуальность и как ее развить

Почему нам всем действительно нужно быть собой?

VOICE
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
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
Открыть в приложении