Аномалии водыМатериалы / Аномалии водыСтраница 5
Еще одно интересное свойство воды — способность смачивать поверхность твердого тела, «прилипать» к ней (адгезия). Если поверхность хорошо смачивается водой, например обезжиренное стекло, то вода растекается по ней сплошной пленкой, если не смачивается, то собирается каплями. С этим явлением связан капиллярный эффект -поднятие столбика воды вверх по очень узким трубочкам — капиллярам. Хорошо смачиваются вещества, с молекулами которых вода образует водородные связи. Это могут быть неорганические соединения с ионной и ковалентной полярной связью: кислоты, щелочи, соли, а также органические вещества, содержащие группы --ОН, -NH2, и т.д. Как правило, хорошо смачиваемые неорганические вещества в воде растворяются и распадаются на ионы — диссоциируют. Несмачиваемые вещества практически не растворяются.
Вода — весьма подвижная жидкость. Высокую текучесть воды можно объяснить тем, что пустоты ее ажурной структуры заполнены отдельными молекулами, которые легко встраиваются в вакансии кристаллической решетки, не нарушая водородных связей, а также легко могут переходить из кристаллической решетки в пустоты ажурной структуры. Кристаллические структуры воды и льда почти одинаковы. Силы межмолекулярного притяжения в молекулярной решетке льда менее прочны, чем ковалентные связи. При нагрузках на лед происходит его медленная деформация — смещение слоев без разрушения кристаллической структуры. Поэтому лед тоже течет. Ледники текут со скоростью 1 м в 10 суток, иногда их скорость может достигать сотни метров в сутки.
В то же время сотовая структура льда придаст ему высокую механическую прочность на сжатие. Изо льда строят надежные площадки.
В природе вода находится в трех фазовых состояниях: жидком, газообразном (пар) и твердом (лед). Содержание пара в атмосфере определяют давлением и температурой воздуха. За минуту солнце испаряет на Земле около миллиарда тонн воды. Восходящими потоками воздуха вода поднимается в верхние слои атмосферы, где, по расчетам, содержится 13 800 кмг парообразной воды. На большой высоте при низких температуре и давлении водяной пар конденсируется и превращается в мельчайшие капельки влаги облаков. Масса 1 м3 облаков составляет 2000 т. Каждую минуту водяной пар отдает атмосфере Земли колоссальную энергию — 2,2 • 1010 Дж. Эта энергия приводит в движение огромные массы воздуха, которые переносят сотни миллиардов тонн воды в облаках на тысячи километров. За счет этой энергии дуют ветры, рождаются разрушительные бури, ураганы и тайфуны. Благодаря потокам воздуха в атмосфере происходит орошение влагой поверхности Земли.
При температуре О °С и давлении 1 атм. вода может одновременно находиться в трех фазах: твердой, жидкой и газообразной. В результате кристаллизации объем воды возрастает на 11 %. При замерзании в замкнутом пространстве увеличение объема приводит к избыточному давлению до 2500 атм. Внезапное выделение колоссальной энергии может быть причиной больших разрушений
Земная вода и поглощает, и возвращает очень много тепла, и тем самым “выравнивает” климат. Особенно заметно на формирование климата материков влияют морские течения, образующие в каждом океане замкнутые кольца циркуляции. Наиболее яркий пример – влияние Гольфстрима, мощной системы тёплых течений, идущих от полуострова Флорида в Северной Америке до Шпицбергена и Новой Земли. Благодаря Гольфстриму средняя температура января на побережье Северной Норвегии, за Полярным кругом, такая же, как в степной части Крыма, - около 00 С, т. е. повышена на 15 – 200 С. А в Якутии на той же широте, но вдали от Гольфстрима – минус 400 С. А от космического холода предохраняют Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере – в облаках и в виде паров. Водяной пар создаёт мощный “парниковый эффект”, который задерживает до 60% теплового излучения нашей планеты, не даёт ей охлаждаться. По расчётам М.И.Будыко, при уменьшении содержания водяного пара в атмосфере вдвое средняя температура поверхности Земли понизилась бы более чем на 50 С (с 14,3 до 90 С). На смягчение земного климата, в частности на выравнивание температуры воздуха в переходные сезоны – весну и осень, заметное влияние оказывают огромные величины скрытой теплоты плавления и испарения воды.
Смотрите также
Соли
...
Изотермы адсорбции паров летучих органических веществ на пористых углеродных материалах
Антропогенные
изменения окружающей среды становятся все более значимыми по мере усиления
хозяйственной деятельности человека. Научно – технический прогресс ведет к
заметным, иногда непредск ...
