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

Клин с клином Клин с клином

Клинопись – древнейшая известная человечеству система письма

Вокруг света
Круговые движения Круговые движения

Защемление шеи: можно ли помочь себе самостоятельно

Лиза
Азбучные неистины Азбучные неистины

Перечислим несколько «азбучных истин» из учебников, опровергнутых временем

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
Сложные связи Сложные связи

Какими удивительными чертами могут обладать человеческие языки

Вокруг света
Почему нет любви Почему нет любви

Почему одни из нас влюбчивы от природы, а другие по-настоящему ни разу не любили

Лиза
После Ленина: гибель левой оппозиции После Ленина: гибель левой оппозиции

Как соратники тяжело больного Ленина начали ожесточённую борьбу за власть

Дилетант
Интервью бывшей жены Бишимбаева: 25 фактов о жизни и расставании с абьюзером Интервью бывшей жены Бишимбаева: 25 фактов о жизни и расставании с абьюзером

Красные флаги, которые иллюстрируют поведение абьюзера

Psychologies
Вопрос-ответ Вопрос-ответ

Откуда взялась Луна, заразен ли рак и другие вопросы

Вокруг света
Автор книги «Эксплейнер по современной философии» — о призраках и медиа Автор книги «Эксплейнер по современной философии» — о призраках и медиа

Может ли философия излечить душевные раны? Отвечает Максимилиан Неополитанский

РБК
Вода и камень Вода и камень

Грандиозные ирригационные сооружения прошлого, дошедшие до нашего времени

Вокруг света
Виталий Пушницкий Виталий Пушницкий

Виталия Пушницкого называют одним из самых дорогих современных художников страны

Собака.ru
Дышащие под водой Дышащие под водой

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

Вокруг света
Отечественный софт: «15 лет на пути к успеху» Отечественный софт: «15 лет на пути к успеху»

Как изменилась российская ИТ-индустрия за 15 лет

ФедералПресс
«Лишь тогда она достигнет полноты…» «Лишь тогда она достигнет полноты…»

Послереволюционная русская эмиграция — одна из самых драматичных страниц ХХ века

Дилетант
Арсенал для петард Арсенал для петард

Экономическая наука сегодня скандально слаба

Монокль
Невозвращенец Невозвращенец

Один из первых политических эмигрантов Петровской эпохи — Авраам Веселовский

Дилетант
«Структурные продукты в России — самостоятельный класс активов» «Структурные продукты в России — самостоятельный класс активов»

«Румберг Кэпитал» — о новых возможностях на рынке инвестиций

Деньги
Взрывной характер Взрывной характер

«Оппенгеймер»: дебаты о коммунизме, квантовая физика и охота на ведьм

Дилетант
На все четыре стороны. 14 коротких маршрутов для путешествий на выходные из Москвы На все четыре стороны. 14 коротких маршрутов для путешествий на выходные из Москвы

Мини-поездки смогут отвлечь от рутины и зарядить новой энергией

Лиза
Экспансия из рая Экспансия из рая

Кто первым и зачем покинул океан

Вокруг света
Иван Чечот Иван Чечот

Иван Дмитриевич Чечот — солнце русского искусствоведения!

Собака.ru
Большую языковую модель встроили в шрифт Большую языковую модель встроили в шрифт

Разработчик из Дании создал файл шрифта, который одновременно является LLM

N+1
«Просто тыкай в хомяка»: 6 причин, почему мы верим в легкие деньги «Просто тыкай в хомяка»: 6 причин, почему мы верим в легкие деньги

Почему мы так верим в возможность легкого заработка?

Psychologies
Вечерний бесогон. В прокате «Полночь с дьяволом» — самый необычный хоррор года, который оказался и не хоррором вовсе Вечерний бесогон. В прокате «Полночь с дьяволом» — самый необычный хоррор года, который оказался и не хоррором вовсе

«Полночь с дьяволом» — история про вечернее телешоу, которое пошло не по плану

Правила жизни
Домашняя библиотека, за которую не будет стыдно: как правильно хранить книги Домашняя библиотека, за которую не будет стыдно: как правильно хранить книги

При оформлении домашней библиотеки постарайтесь соблюсти описанные здесь правила

ТехИнсайдер
Убийца в белом халате: вся правда о мази Вишневского Убийца в белом халате: вся правда о мази Вишневского

Почему мазь Вишневского так сложно найти в российских аптеках?

ТехИнсайдер
Кроссовер с большими амбициями: что нужно знать об автомобиле Jaecoo J8 Кроссовер с большими амбициями: что нужно знать об автомобиле Jaecoo J8

Что нужно знать об автомобиле Jaecoo J8 уже сейчас

Forbes
Полина Luxury Girl: интервью о хейтерах, стримах, рыбалке и фильмах для взрослых Полина Luxury Girl: интервью о хейтерах, стримах, рыбалке и фильмах для взрослых

Актриса из фильмов 18+ Полина Марченко — обо всем и сразу

Maxim
Что скрывает черная повязка на правом глазу Кутузова? Все это время нас вводили в заблуждение Что скрывает черная повязка на правом глазу Кутузова? Все это время нас вводили в заблуждение

Мы разобрались, откуда растут ноги у исторической ошибки глаза Кутузова

ТехИнсайдер
Открыть в приложении