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

Город фестивалей Город фестивалей

1000 лет Суздалю – в чем сомневаются историки?

Вокруг света
Продукты, которые должны быть в кладовке каждой хозяйки: советы поваров Продукты, которые должны быть в кладовке каждой хозяйки: советы поваров

Повара составили список продуктов, которые должны быть в кладовке каждой хозяйки

VOICE
Худой мир Худой мир

Переговоры сопровождались драматическими, а временами и курьезными эпизодами

Вокруг света
Стабильность — это кризис Стабильность — это кризис

Сериал про семью как самая крепкая и живучая киноконструкция

Weekend
Невозможное возможно Невозможное возможно

Зачем боящийся воды отчаянный исследователь преодолел тысячи километров?

Вокруг света
Узнайте, как западные психологи начали управлять людьми! Интересные факты из истории Узнайте, как западные психологи начали управлять людьми! Интересные факты из истории

Как теория психоанализа помогла исследовать потребительское поведение человека

ТехИнсайдер
Сложные связи Сложные связи

Какими удивительными чертами могут обладать человеческие языки

Вокруг света
4 признака того, что вы пьете слишком много воды 4 признака того, что вы пьете слишком много воды

Может ли быть вредно пить слишком много воды?

ТехИнсайдер
Дошли до Волги Дошли до Волги

Как немецкие бюргеры оказались в Поволжье и что вышло из этой авантюры

Вокруг света
Санкур для современного пролетариата Санкур для современного пролетариата

Кто, как и зачем сегодня «гоняет лодыря» в санаторно-курортной сфере

Монокль
Был ли аншлюс ГДР? Был ли аншлюс ГДР?

Читаем новый единый учебник всеобщей истории для 11 класса

Дилетант
Для чего многим животным нужно третье веко и почему у людей его нет Для чего многим животным нужно третье веко и почему у людей его нет

Третье веко — весьма полезный орган, но почему же ей не наделен человек?

ТехИнсайдер
Дышащие под водой Дышащие под водой

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

Вокруг света
Просчитано до миллиметра Просчитано до миллиметра

Элегантная, уютная и суперкомфортная квартира для одного-двух человек

Идеи Вашего Дома
«Крыши раскрыты»? «Печь упала»? Три года ссылки «Крыши раскрыты»? «Печь упала»? Три года ссылки

Письмо в журнал «Безбожник» — о непонимании роли религии в молодом СССР

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
Тем временем в Лондоне Тем временем в Лондоне

Как юристы держав решали судьбу бывших руководителей нацистской Германии

Дилетант
Как отучить кошку царапать мебель: 7 советов профессионалов Как отучить кошку царапать мебель: 7 советов профессионалов

Как оградить мебель от лохматого вредителя... Ой, то есть от домашнего любимца!

VOICE
Колосс Херсонский Колосс Херсонский

Среди достижений Григория Потёмкина не только военные и любовные победы

Дилетант
История одной блестки История одной блестки

Краткая история мастерской и масок «Кузница чудес»

Seasons of life
Миры робинзонады Миры робинзонады

Авторы романов-робинзонад отправляли своих героев на уже известные острова

Вокруг света
Андрей Смелянский aka Toxi$ Андрей Смелянский aka Toxi$

Toxi$ — новая хип-хоп-звезда и самобытный артист

Собака.ru
Что делать, если руководитель — нарцисс: советы клинического психолога Что делать, если руководитель — нарцисс: советы клинического психолога

Даже у такого токсичного босса можно чему-то научиться

Psychologies
«Самую любимую песню я почти никогда не исполняю»: Хелависа рассказывает об альбоме «Дикие травы» (у него юбилей!) «Самую любимую песню я почти никогда не исполняю»: Хелависа рассказывает об альбоме «Дикие травы» (у него юбилей!)

Хелависа о том, как за 15 лет изменилось ее отношение к альбому «Дикие травы»

VOICE
6 фраз, которые говорят себе психологически сильные люди 6 фраз, которые говорят себе психологически сильные люди

Проверьте, можно ли считать вас стойким оловянным солдатиком

Maxim
Бахтиёр Эргашев: «Ташкент не прогнулся под Запад» Бахтиёр Эргашев: «Ташкент не прогнулся под Запад»

Атомная станция по российскому проекту в Узбекистане будет построена

Монокль
Кто является автором результатов деятельности искусственного интеллекта? Кто является автором результатов деятельности искусственного интеллекта?

Подлежат ли правовой охране результаты деятельности искусственного интеллекта?

Наука и техника
Самые смертельные и опасные места в России и ее окрестностях Самые смертельные и опасные места в России и ее окрестностях

Куда пойти убиться: пункты назначения, чтобы увидеть и умереть

Maxim
Государство и инвестиции: как найти баланс? Государство и инвестиции: как найти баланс?

Можно ли избежать торможения экономического роста при росте налогового бремени?

Монокль
«Бриджертоны»: почему костюмированная драма от Netflix так популярна «Бриджертоны»: почему костюмированная драма от Netflix так популярна

В чем же секрет бешеной популярности сериала «Бриджертоны»

Psychologies
Открыть в приложении