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

Перевернутая Сибирь Перевернутая Сибирь

Петр Первый экзаменовал своих бояр по географии, пользуясь Большой картой Сибири

Вокруг света
Стюардессы рассказали, как мстят пассажирам, которые им не нравятся Стюардессы рассказали, как мстят пассажирам, которые им не нравятся

С бортпроводницами воздушного судна лучше не ссориться

Maxim
«Одним меньше стало» «Одним меньше стало»

Какую палитру мнений вызвала кончина главы советского правительства?

Дилетант
«Мифы Дальнего Востока. От хозяина тайги Дуэнте и шаманки Кытны до духов вулканов и мухоморных девушек» «Мифы Дальнего Востока. От хозяина тайги Дуэнте и шаманки Кытны до духов вулканов и мухоморных девушек»

Великий ворон Куткынняку и переселение душ

N+1
Тимур и его столица Тимур и его столица

Как Тимур стал эффективным сити-менеджером

Вокруг света
Семь причин выпадения волос Семь причин выпадения волос

Почему волос становится в разы меньше, они тускнеют и редеют?

Здоровье
Свержение Аполлона Свержение Аполлона

Как возник «лунный заговор» — главная теория фальсификации XX века

Вокруг света
Голосок эпохи Голосок эпохи

Стихи и тексты Владимира Бурича

Weekend
Месть пиратки Жанны Месть пиратки Жанны

За что и кому мстила предводительница пиратов?

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

Испанец Дабиз Муньос – гастрономическая сенсация

Правила жизни
Теория игр Теория игр

Прав ли сказавший, что наша жизнь – игра?

Вокруг света
«Мы против фурри»: кто такие дедсеки и чем они занимаются «Мы против фурри»: кто такие дедсеки и чем они занимаются

Почему перевоплощения в животных вызывают такой негатив?

Psychologies
Дышащие под водой Дышащие под водой

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

Вокруг света
5 фраз, которых должен избегать успешный человек 5 фраз, которых должен избегать успешный человек

Какие фразы программируют нас на неудачи?

Maxim
«Добрая дочь Витовта» «Добрая дочь Витовта»

Для средневековой истории ребёнок на престоле — практически гарантия смуты

Дилетант
Сила леса. Как сделать отдых на природе максимально полезным для организма Сила леса. Как сделать отдых на природе максимально полезным для организма

Лес не только отвлекает от городской суеты, но и оздоравливает

Лиза
Ветвистоусые летописцы водоёмов Ветвистоусые летописцы водоёмов

Кандидат биологических наук Антон Жаров — о кладоцерной палеореконструкции

Наука и жизнь
6 убеждений, которые лишь усугубят вашу травму 6 убеждений, которые лишь усугубят вашу травму

Шесть распространенных неверных убеждений о психологической травме

Psychologies
Камень на камень Камень на камень

Фантазия природы богата так, как человеку и не снилось

Вокруг света
Найти опору в трудные времена: 5 буддийских истин от Далай-ламы Найти опору в трудные времена: 5 буддийских истин от Далай-ламы

Чтобы обрести равновесие, следует обратиться к принципам буддийской философии

Psychologies
Корова за генерала Корова за генерала

Как старосте староверской деревни подарили корову за спасение генерала Власова

Дилетант
Что такое Тень и почему ее нужно принять в себе каждому Что такое Тень и почему ее нужно принять в себе каждому

Что такое Тень в психологии и как она проявляет себя?

Psychologies
Разрешение на выезд Разрешение на выезд

130 лет назад в России появился первый автомобиль

Автопилот
Клуб кинопутешественников Клуб кинопутешественников

Передача, которая открыла целым поколениям окно в большой мир

Правила жизни
Игрушка за $10 тысяч и аксессуары дороже одежды: кто и почему скупает старые куклы Barbie Игрушка за $10 тысяч и аксессуары дороже одежды: кто и почему скупает старые куклы Barbie

Рассказ «дилера» c тридцатилетним стажем о перепродаже старых кукол Barbie

VC.RU
Как удержаться на работе Как удержаться на работе

Почему кто-то может проработать на одном месте много лет, а другие — нет?

Лиза
Влад Мороз Влад Мороз

Отец-основатель русского аутдора Влад Мороз

Собака.ru
Свидетельницы Иисуса Свидетельницы Иисуса

Среди помощников Иисуса, среди его учеников с самого начала были и женщины

Знание – сила
Легко ли быть Легко ли быть

Как Кшиштоф Кесьлёвский искал смысл в свободе человека

Weekend
Муха не пролетит Муха не пролетит

10 лучших растений-репеллентов для огорода

Лиза
Открыть в приложении