2018, понедельник, декабря 10

Вода и ее метаморфозы: как и почему

Всем привет! В статье «Вода: интересное о привычном» я рассказала об удивительных свойствах знакомой нам субстанции. Теперь вы знаете, вода — вещество еще не до конца изученное и наука до сегодняшнего дня корпит над объяснением ее загадочных свойств, анализирует ее необычные состояния и ставит эксперименты.

В этой заметке хочу поговорить с вами о простых фактах, связанных с водой. Вы узнаете о метаморфозах этой уникальной субстанции, о которых мы обычно не задумываемся настолько естественным явлением это нам кажется. Но тем не менее каждое превращение воды тщательно изучено и обосновано научной мыслью.

Кипяток в чайнике, лед в морозилке, синие океанские волны — знакомо? Но почему и как все это происходит? Сейчас расскажу.

Почему вода замерзает и кипит?

Вода в жидком состоянии — это вещество, в котором молекулы постоянно движутся. Они связаны между собой, но не могут образовать устойчивую структуру. Этой подвижностью объясняется способность воды принимать форму сосуда, в который она помещена. При этом вне сосуда вода мгновенно расплещется — она не способна держать форму. Эти свойства как раз понятны и знакомы.

Что происходит с водой при температуре 0°С?

Энергия теплового движения снижается, над ней начинает превалировать энергия молекулярных связей. То есть чем ниже опускается температура — тем меньше препятствий для создания устойчивых молекулярных соединений. Расстояние между молекулами становится больше, плотность воды — меньше. В результате образуется кристаллическая структура воды, которую мы знаем как лед.

Все вроде просто. Но и здесь вода не обходится без сюрпризов. В отличие от остальных жидкостей, она при замерзании не сжимается, а расширяется.

Это свойство подметили еще наши предки, обитающие в северных землях Европы. Они понятия не имели о плотности и молекулярных связях, но это не мешало им использовать особенность льда для получения каменных монолитов, применяемых в строительстве. Чтобы изготовить нужные блоки, в трещины и специально проделанные в скалах пазы заливали воду. Она замерзала и выполняла роль «взрывчатки», дробя горные породы.

Теперь о кипении. Здесь тоже виноваты молекулярные связи. При температуре 100°С они разрываются. Молекулы отделяются друг от друга и воспаряют вверх — становятся паром.

Почему вода цветная?

Еще один интересный вопрос. Мы привыкли к тому, что вода в водоемах бывает разного цвета — от лазурного до желтого или болотисто-зеленого. Почему так происходит, если сама по себе вода прозрачная?

Тому есть несколько причин:

  • Вода обладает способностью поглощать, преломлять и отражать световые лучи. Попадая в толщу воды, первыми в ней рассеиваются коротковолновые лучи (синие, голубые, фиолетовые). Именно они дают синий цвет воде. Такой эффект возможен лишь при глубине не менее нескольких метров. Чем глубже водоем — тем интенсивнее цвет. Если зачерпнуть воду ладонями, мы снова увидим ее прозрачной. Потрясающе, не так ли?

  • Кроме того, цвет воды зависит и от ее чистоты. Чем больше в воде примесей, тем разнообразнее цветовая палитра. Воду с большим количеством примесей можно наблюдать близ морского побережья, в реках и озерах. Примеси — это ил, песок, неорганический мусор, микроорганизмы и растения. Например, эффект «цветущей» воды — это чрезмерно разросшийся фитопланктон. Он окрашивает водоемы во все оттенки зеленого.

Все интереснее, чем кажется

Еще немного любопытных фактов:

  • Обгореть на солнце вблизи водоема легче, чем в пустыне. А знаете почему? Потому что вода отражает ультрафиолетовые лучи. Именно они делают незащищенную кожу красной. Кстати сказать, это свойство распространяется и на воду в бассейне.

  • 70% поверхности Земли — вода. Это крайне полезный факт, потому вода прекрасно поглощает тепло. Большое ее количество не дает Солнцу сжечь планету до состояния пустыни.

  • Помимо будничной пресной или соленой морской воды, существует также вода аномальная. Ее свойства не вписываются в рамки привычных «трех состояний». Но эта тема достойна отдельного обсуждения. И я расскажу об этом в следующий раз.

Чистой вам воды, друзья, и только интересной информации.

Авторы

Светлана Бобринская

Журналист, копирайтер

Валентин Муханов

Кандидат исторических наук, журналист, экономический аналитик

Лора Куликовская

Педагог, искусствовед, журналист

Марина Однолеток

Журналист, обозреватель

Маргарита Штенге

Журналист, исследователь жизни во всех ее проявлениях

Регистрация на сайте

позволит пользоваться архивом журнала и просматривать все статьи на сайте

Подписка

даёт возможность скачать журнал и получить бонусы на размещение рекламы

Оформить подписку

Заказать статью

Скачать шаблон рекламных блоков