Аномальные свойства воды до сих пор, в своём большинстве, для академической науки являются загадкой. В этой статье мы кратко расскажем про эти “нестандартные” свойства воды – кратко о главном…
* Материал в том числе частично создан и с помощью API OpenAI ChatGPT
Аномальные свойства воды …
Аномальные свойства воды – это свойств воды, которые выпадают из общих закономерностей и правил таких наук как физика и химия. Эти свойства не соответствуют законам «периодической системы», разработанной гениальным ученым-химиком Дмитрием Ивановичем Менделеевым.
Про общие физические и химические свойства воды, мы писали в других наших материалах – ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ ( читать → ) и ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ ( читать → ).
В этом материале, мы кратко перечислим основные аномальные свойства воды.
Температура замерзания и кипения
Температуры замерзания и кипения воды не соответствуют общим закономерностям и законам химии. Так мы знаем, что вода в реальной жизни замерзает при 0°C, а кипит при 100°C, в то время как в соответствии с общими правилами химии эти процессы должны проходить при -90°C (минус девяносто) и -70°C (минус 70) соответственно.
Уникальная теплоёмкость воды
Вода имеет уникальную по своей величине аномальную теплоемкость равную 4,18 кДж (кг-К). Это означает, что вода медленно охлаждается и медленно нагревается.
Вода является эффективным регулятором температур, она ограничивает резкие перепады температур. Более подробно с этим ее свойством вы можете ознакомиться в нашей статье – УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЁМКОСТЬ ВОДЫ, ИЛИ ПОЧЕМУ МЫ ТАКИЕ, КАК ЕСТЬ …
Высокая теплопроводность
Вода является отличным теплопроводником, что позволяет ей быстро распространять тепло в системе. Теплопроводность воды выше, чем можно было бы ожидать, исходя из ее вязкости и плотности. Это связано с сильными водородными связями между молекулами воды, что позволяет более эффективно передавать тепло.
Температурная яма
Наибольшая скорость нагрева и охлаждения воды происходит в так называемой «температурной яме», которая образуется вследствие того, что в районе 37 °C теплоемкость у воды наименьшая.
Как мы видим, температура человеческого тела 36,6 °C близка к этому значению.
Аномальное свойство воды – эффект Мпембы
Удивительно, но факт – горячая вода замерзает быстрее холодной, что противоречит логике и общему восприятию вещей.
Аномальные свойства воды при температуре + 3,98 ° по Цельсию
Как мы уже отметили выше, температура + 3,98 °C, является для воды важным значением. При понижении температуры до этого уровня вода ведет себя в соответствии с общими законами и правилами этих наук. При дальнейшем понижении температуры у воды начинают проявляются ее аномальные свойства.
При температуре + 3,98 °C у воды плотность имеет наибольшее значение, а объем наименьший.
Аномальные свойства воды при замерзании – объём и плотность
Еще одним важным для всех нас является ее аномальное свойство при замерзании увеличиваться в объеме, тем самым уменьшая свою плотность. Уточним, что до + 3,98 °C вода ведет в соответствии с общими законами химии и физики, а далее проявляются ее аномальные свойства.
Поверхностное натяжение воды
Еще одним удивительным и во многом аномальным свойством воды является ее поверхностное натяжение.
Хорошо всем известный пример демонстрирует, как аккуратно положенная на воду металлическая швейная игла плавает на ее поверхности, что во многом удивительно. Ведь плотность метала гораздо больше плотности воды.
Вся жизнь на Земле своим существованием во многом обязано именно этому свойству воды.
Аномальная вязкость
Вязкость воды уменьшается с повышением температуры, что противоположно ожидаемому для большинства жидкостей. Это связано с изменением водородных связей при повышении температуры.
Вода – отличный растворитель
Вода является отличным растворителем, она удивительно легко растворяет большое количество самых разнообразных веществ и газов. И что тоже весьма важно, так же легко их отдает. Например, благодаря именно этому свойству после дождя мы чувствуем удивительную свежесть – дождь очищает воздух.
Аномальная диэлектрическая проницаемость
Диэлектрическая проницаемость воды выше, чем можно было бы ожидать. Это связано со способностью молекул воды ориентироваться в электрическом поле, что усиливает их поляризуемость.
Вода и магнитное поле
Под воздействием магнитного поля у воды меняется ее способность к растворению веществ, изменяется скорость, проходящих в ней, химических реакций.
Заключение
Аномальные свойства воды еще раз подтверждают общеизвестное высказывание – удивительное рядом с нами. Эти свойства воды играют важную роль в жизни на Земле, включая биологические процессы, климатические явления и геологические процессы.
Рекомендуем по теме
- Физические свойства воды
- Погода – классификация, критерии и характеристики
- Пресная вода – возобновляемый ресурс
- Водные ресурсы Земли – общая картина и немного цифр
Однако наличие водородной связи у воды – это всего лишь необходимое, но не достаточное условие для объяснения необычных свойств воды. Самым важным обстоятельством, объясняющим основные свойства воды, является структура жидкой воды как целостной системы.
… правильное :) утверждение – вода целостная система …