|
Вода — это вещество со сплошными аномалиями, она устроена и ведет себя совершенно иначе, чем другие вещества в природе. Аномальные состояния воды Аномалия плотности По всем законам физики лед должен быть тяжелее воды. Объём всех твёрдых тел при плавлении увеличивается, и они тонут в собственном расплаве.'Но лед этому правилу не подчиняется. Это свойство воды — аномалия в природе, исключение. Плотность воды при переходе ее из твердого состояния в жидкое не уменьшается, как почти у всех других веществ, а возрастает. При нагревании воды от 0 до 4 °С плотность её также увеличивается. При 4 °С вода имеет максимальную плотность, и лишь при дальнейшем нагревании её плотность уменьшается. Если бы при понижении температуры и при переходе из жидкого состояния в твердое плотность воды изменялась бы так же, как это происходит у подавляющего большинства веществ, то при приближении зимы поверхностные слои природных вод охлаждались бы до О'С и опускались на дно, освобождая место более тёплым слоям, и так продолжалось бы до тех пор, пока вся масса водоёма не приобрела бы температуру 0°С. Далее, вода начинала бы замерзать, образующиеся льдины погружались бы на дно, и водоём промерзал бы на всю глубину. При этом многие формы жизни в воде были бы невозможны. Но так как наибольшей плотности вода достигает ори 4 'С, то перемещение ее слоев, вызываемое охлаждением, заканчивается при достижении этой температуры. При дальнейшем понижении температуры охлаждённый слой, обладающий меньшей плотностью, остается на поверхности, замерзает'и тем самым защищает лежащие ниже слои от дальнейшего охлаждения и замерзания. Вода — единственное в мире вещество, которое после плавления сначала сжимается, а потом, по мере повышения температуры начинает расширяться. Эту редкостную аномалию в свойствах воды объясняют тем, что в действительности жидкая вода представляет собой сложный раствор необычного состава: это раствор воды в воде. При плавлении льда сначала образуются крупные сложные молекулы воды. Они сохраняют остатки рыхлой кристаллической структуры льда и растворены в обычной низкомолекулярной воде. Поэтому сначала плотность воды низкая, но с повышением температуры эти большие молекулы разрушаются, и поэтому плотность воды растёт, пока не начнёт преобладать обычное термическое расширение, при котором плотность воды снова падает. Такое необычное свойство воды имеет огромное значение для жизни. В водоёмах перед наступлением зимы постепенно охлаждающаяся вода опускается вниз, пока температура всего водоёма не достигнет четырёх градусов. При дальнейшем охлаждении более холодная вода остаётся сверху и всякое перемешивание прекращается. В результате создаётся своеобразное положение: тонкий слой холодной воды становится как бы «тёплым одеялом» для всех обитателей водоёма. При четырёх градусах они чувствуют себя явно неплохо. — 2 —
|