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

Булгаковское Средневековье Булгаковское Средневековье

Что роман «Мастер и Маргарита» унаследовал от Средневековья

Вокруг света
Муха не пролетит Муха не пролетит

10 лучших растений-репеллентов для огорода

Лиза
Все течет, все меняется Все течет, все меняется

Плавучие школы и больницы, плантации суперфудов – как живут в Амазонии

Вокруг света
Не прихоть, а норма: зачем артистам и лекторам нужен райдер и что туда обычно входит Не прихоть, а норма: зачем артистам и лекторам нужен райдер и что туда обычно входит

Почему райдеры для артистов и лекторов — это нормальная практика во всем мире

Forbes
После Ленина: гибель левой оппозиции После Ленина: гибель левой оппозиции

Как соратники тяжело больного Ленина начали ожесточённую борьбу за власть

Дилетант
Природная красота Природная красота

Советы по созданию современного ландшафтного дизайна с цветниками

Лиза
Азбучные неистины Азбучные неистины

Перечислим несколько «азбучных истин» из учебников, опровергнутых временем

Вокруг света
И сладко, и полезно: 5 десертов, разгоняющих метаболизм И сладко, и полезно: 5 десертов, разгоняющих метаболизм

Рецепты полезных десертов, которые можно есть даже на диете

ТехИнсайдер
Невозможное возможно Невозможное возможно

Зачем боящийся воды отчаянный исследователь преодолел тысячи километров?

Вокруг света
На что придется раскошелиться туристу на Крайнем Севере и где можно сэкономить На что придется раскошелиться туристу на Крайнем Севере и где можно сэкономить

Сколько стоит отдохнуть в самых «раскрученных» местах в Кольском Заполярье

ФедералПресс
Время ацтеков Время ацтеков

Что зашифровали ацтеки

Вокруг света
К высоте навстречу грому К высоте навстречу грому

Любовь Аксенова — о Юле Пчелкиной, любви к красным волосам и умении себя слышать

Grazia
Дышащие под водой Дышащие под водой

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

Вокруг света
Скрин без лайфа Скрин без лайфа

«Я иду играть»: натужный детектив в десктоп-обложке

Weekend
Хронология событий Хронология событий

Алжирская война длилась с 1954 по 1962 год, но началось всё гораздо раньше

Дилетант
«Шахматная горячка»: как один исторический турнир увлек этой игрой весь СССР «Шахматная горячка»: как один исторический турнир увлек этой игрой весь СССР

Глава из книги «Россия на 64 клетках. История чемпионов»

Forbes
«Всё сам. Всё сам» «Всё сам. Всё сам»

Ход обсуждения, а фактически — судилища, был зафиксирован Владимиром Малиным

Дилетант
По ту сторону американской мечты: как Голливуд разрушил жизнь актрисы Джуди Гарленд По ту сторону американской мечты: как Голливуд разрушил жизнь актрисы Джуди Гарленд

Рассказываем, как Голливуд эксплуатировал молодых артисток

Forbes
Как болельщики императора свергали Как болельщики императора свергали

Спортивные игры – идеальная среда для социального взрыва

Вокруг света
Премиальная водка — реальность или обман? Премиальная водка — реальность или обман?

Дорогая водка — для тех, кому некуда девать деньги, или классный напиток?

Maxim
Наше величество Наше величество

После сложных для короны лет фильм «Королева» спас имидж монархии

Дилетант
Кредитор номер один Кредитор номер один

Как Евгений Ламанский модернизировал банковскую систему Российской империи

Деньги
Владимир Лисовский Владимир Лисовский

Доктор искусствоведения и инженер-кораблестроитель Владимир Лисовский

Собака.ru
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
8 фактов о зависимости, которые я узнала, работая в рехабе: рассказ клинического психолога 8 фактов о зависимости, которые я узнала, работая в рехабе: рассказ клинического психолога

Почему зависимость — это болезнь, а срыв — часть процесса лечения

Psychologies
На Евро со стройки: защитник сборной Италии пять лет назад работал кровельщиком На Евро со стройки: защитник сборной Италии пять лет назад работал кровельщиком

Удивительная история игрока «Ювентуса» Федерико Гатти

Forbes
Оказалось, что сыр делает старость счастливой Оказалось, что сыр делает старость счастливой

Сыр улучшает психическое здоровье и стрессоустойчивость

ТехИнсайдер
Дело вкуса Дело вкуса

BMW Concept Skytop как симптом

Автопилот
«Удивительно, что эта система просуществовала так недолго» «Удивительно, что эта система просуществовала так недолго»

Олег Хлевнюк об устойчивости и скрытых механизмах советского способа управления

Weekend
7 способов почистить пригоревшую посуду: рейтинг самых эффективных 7 способов почистить пригоревшую посуду: рейтинг самых эффективных

Как почистить пригоревшую посуду

VOICE
Открыть в приложении