Гидравлика систем ВиВ / ЗАОЧНИКУ комплект методичек ВиВ / ИСТОРИЯ ВиВ / Водоснабжение / Вода Аномалии
.docxАНОМАЛИИ ВОДЫ
Среди необозримого множества веществ вода занимает совершенно особое место. И это надо понимать буквально. Почти все физико-химические свойства воды — исключение в природе: она действительно самое удивительное вещество на свете. Удивительное не только многообразием изотопных форм молекулы и не только надеждами, которые связаны с ней как с источником энергии будущего. Она удивительна своими самыми обычными свойствами.
Не будем ставить под сомнение закон. Вода — редчайшее, и, может быть, уникальное исключение из правил. Пожалуй, нет вещества более удивительного и загадочного, чем обыкновенная вода. Но объяснить до конца причины этого пока не удается, хотя понятно, что загадки воды спрятаны в строении ее молекулы и межмолекулярной структуре.
То, что обычная вода представляет собой еще весьма плохо изученное вещество, объясняется не только сложностью и неопределенностью ее структуры, но и тем, что это жидкое вещество. Значительно легче, нежели жидкое, исследовать твердое вещество или газ, так как в первом молекулы четко упорядочены, а во втором — они слабо взаимодействуют и обладают большой свободой передвижения. Ответа на вопрос: почему существуют две формы конденсированного из газа состояния вещества — жидкое и твердое, — близкие по плотности и энергии межмолекулярного взаимодействия и колоссально отличающиеся по кинетике межмолекулярного взаимодействия, пока еще нет. Не создано теорий, которые адекватно описывали бы жидкое состояние. Не разработана также теория плавления — перехода от порядка к беспорядку в системах с близкими плотностями и энергиями межмолекулярного взаимодействия. Поэтому, например, лед изучен лучше, чем вода. Не получена в лабораториях и абсолютно чистая вода, ее свойства до сих пор остаются загадкой.
|
Свойство |
Аномалия |
Значение |
|
Летучесть |
Наименьшая среди соединений водорода с элементами подгруппы кислорода |
Существенна для физиологии клетки: медленное снижение влажности различных материалов. |
|
Скрытая теплота плавления и испарения. |
Наиболее высокая из всех твердых и жидких веществ, за исключением аммиака; с повышением температуры несколько снижается (до 40 °С), затем — возрастает |
Термостатирующий эффект в технологических процессах, перенос тепла водными течениями в природе, способствует сохранению постоянной температуры тела |
|
Температура замерзания |
Наиболее высокая, за исключением аммиака |
Термостатирующий эффект в точке замерзания. Очень важна для сохранения теплового и водного баланса в атмосфере. |
|
Температура кипения |
Наиболее высокая из всех жидкостей |
Большие затраты тепла на испарение в производственных процессах; экономия возможна при утилизации тепла, выделяющегося при конденсации пара |
|
Теплопроводность |
Наиболее высокая из всех жидкостей |
Играет роль в теплообменной аппаратуре и процессах малого масштаба, например происходящих в живых клетках |
|
Поверхностное натяжение |
Наиболее высокое из всех жидкостей |
Существенно для физиологии клетки, определяет поверхностные явления в технологии |
|
Диэлектрическая проницаемость |
Наиболее высокая из всех жидкостей |
Оказывает существенное влияние на диссоциацию электролитов |
|
Растворитель |
Растворяет многие вещества в больших количествах, чем другие жидкости |
Используется в технике как основной растворитель, связывает между собой явления физические и биологические |
|
Плотность |
Наибольшая при +4 °С |
При замерзании водоемов, нижинй слой воды, как наиболее тяжелый, находится при температуре +4 °С. При этом не замерзает и вода в живых организмах. |
|
Вязкость |
Уменьшается при увеличении давления |
Обеспечивает большую подвижность глубоко в недрах планеты, где давление достигает огромных значений. |
|
Удельная теплоемкость |
Наиболее высокая, за исключением аммиака и водорода. |
|