Аномалии воды
Материалы / Аномалии воды
Страница 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.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8

Смотрите также

Химическая сборка поверхности твердых тел путем молекулярного наслаивания
Получение принципиально новых характеристик материалов и изделий, особенно при создании искусственных структур, основанных на квантовых эффектах [1-6], невозможно в перспективе без создания ...

Эйнштейний (Einsteinium), Es
Открыт в декабре 1952 года. Элемент назван в честь А. Эйнштейна. Всего известно 19 изотопов и 3 изомера. Самый стабильный из изотопов 252Es имеет полураспад = 471,7 день Кроме как промежуточное звено ...

Ученые вскрыли процесс образования снежинок
Ученые из Франции и США установили, что снежинки образуются благодаря бактериям. Работа ученых опубликована в последнем номере журнала Science. Ученые под руководством Брента Кристнера из государств ...