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
Выгнать змею из машины, победить вора - и еще 3 необычных применения для WD-40 Выгнать змею из машины, победить вора - и еще 3 необычных применения для WD-40

Для знаменитого аэрозоля WD-40 найдено уже более тысячи применений

ТехИнсайдер
Парадокс Спящей красавицы Парадокс Спящей красавицы

Возможно ли впасть в оцепенение на столетие и потом вернуться к жизни?

Вокруг света
Потепление динозавров Потепление динозавров

Какая температура тела была у динозавров?

Наука и жизнь
Все дороги ведут к пирамидам Все дороги ведут к пирамидам

Почему «все боится времени, но время боится пирамид»

Вокруг света
«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
Вода и камень Вода и камень

Грандиозные ирригационные сооружения прошлого, дошедшие до нашего времени

Вокруг света
Как быстро зарядить телефон и что для этого нужно Как быстро зарядить телефон и что для этого нужно

Как быстро зарядить телефон Андроид или Айфон и что для этого понадобится

CHIP
Город фестивалей Город фестивалей

1000 лет Суздалю – в чем сомневаются историки?

Вокруг света
Как не сойти с ума от рабочих чатов: 5 важных шагов Как не сойти с ума от рабочих чатов: 5 важных шагов

Почему избыток рабочих чатов может привести к выгоранию

Psychologies
Дышащие под водой Дышащие под водой

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

Вокруг света
Измена: что мы готовы простить, а что нет Измена: что мы готовы простить, а что нет

Какие измены нам легче простить и почему?

Psychologies
Был ли аншлюс ГДР? Был ли аншлюс ГДР?

Читаем новый единый учебник всеобщей истории для 11 класса

Дилетант
На контрасте На контрасте

Уютный интерьер с мужским характером в новом районе Фили в Москве

SALON-Interior
Поиски воли Поиски воли

Можно ли спасти представление о свободе воли, не впадая в антинаучный мистицизм?

Вокруг света
«Мне интересно заниматься фестивалями» «Мне интересно заниматься фестивалями»

Сергей Капков: новое поколение и судьба индустрии развлечений в новой реальности

Правила жизни
90 минут и шесть миллионов жизней 90 минут и шесть миллионов жизней

На Ванзейской конференции был согласован план «решения еврейского вопроса»

Дилетант
Измененное состояние: что такое инфантицид и почему матери убивают младенцев Измененное состояние: что такое инфантицид и почему матери убивают младенцев

Почему матери убивают новорожденных, какую ответственность они за это несут?

Forbes
Сначала было слово Сначала было слово

Художник, который сделал автографы на стенах чем-то большим

Вокруг света
Валерий Фокин Валерий Фокин

Валерий Фокин ворвался в театральную жизнь Петербурга и Александринки в 2002-м

Собака.ru
Ничья девочка Ничья девочка

Кем была Елизавета Григорьевна Тёмкина?

Дилетант
Ключ к прочной связи: как «особое время» поможет укрепить отношения с ребенком Ключ к прочной связи: как «особое время» поможет укрепить отношения с ребенком

Как выстроить с ребенком эмоционально здоровые отношения?

Forbes
На что способна техника: как умные часы отслеживают качество нашего сна и стоит ли доверять их сведениям На что способна техника: как умные часы отслеживают качество нашего сна и стоит ли доверять их сведениям

Насколько безопасно на время сна оставлять на запястье смарт-часы?

ТехИнсайдер
«Болеро. Душа Парижа»: нелюбимый шедевр «Болеро. Душа Парижа»: нелюбимый шедевр

«Болеро. Душа Парижа»: история создания самого известно сочинения Мориса Равеля

Монокль
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
«Я больше никого бы не нашла»: к чему приводит вынужденный брак «Я больше никого бы не нашла»: к чему приводит вынужденный брак

Следование «общепринятому» сценарию — брак, семья, дети — может дорого обойтись

Psychologies
Что такое стокгольмский синдром простыми словами: история названия и главные признаки Что такое стокгольмский синдром простыми словами: история названия и главные признаки

В чем причины стокгольмского синдрома и какие у него признаки?

Psychologies
Как распознать фейковое банковское приложение и не попасться на уловки мошенников Как распознать фейковое банковское приложение и не попасться на уловки мошенников

Как защитить свои деньги и не установить фейковое банковское приложение?

ТехИнсайдер
Иллюзия бедности: как денежная дисморфия разрушает вашу жизнь Иллюзия бедности: как денежная дисморфия разрушает вашу жизнь

Денежная дисморфия: что это такое и чем может быть вызвана

Psychologies
Чем мне помогла терапия принятия и ответственности: личный опыт и немного теории Чем мне помогла терапия принятия и ответственности: личный опыт и немного теории

Как подружиться со своими эмоциями и перестать их подавлять?

Psychologies
Открыть в приложении