Чистая вода представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, без запаха и вкуса. Однако в толстом слое водоёма она приобретает голубой цвет. После сильного охлаждения вода замерзает, превращаясь в лёд. Основные величины, которые характеризируют физико-химические свойства воды, приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 Физико-химические константы воды
| Показатель | Значение |
| Температура, °С кипения замерзания, Критическая (ий) температура, °С давление, МПа вязкость, г/см Теплота плавления за 0,101 МПа(1 атм.), Дж/г сублимации льда за 0°С, Дж/г Удельная теплоёмкость льда за 0°С.Дж/(г · град) теплопроводность, Дж/(см · с · град) льда жидкости при 0° пара при 100°С электропроводность, См/см (Ом · см) льда при 0°С жидкости при 0°С жидкости при 50°С Диэлектрическая проницаемость жидкости при 20°С пара при 145°С и 0,101 МПа (1 атм.) Показатель заломления для линии Na при 20°С и 0,101 МПа (760 мм рт. ст.) Скорость распространения звука при 25°С, м/с Термодинамические величины: энтропия (S, газ, 101325 Па, 25 С), Дж/(моль К) теплоёмкость при 25°С, Дж/(моль К) Теплота электролитической диссоциации при 20°С, кДж/моль | 100 0 374,15 22,07(218,53 атм.) 0,325 332,43 2334,46 2,74 23,45 · 10-3 5,987 · 10-3 0,231 · 10-3 0,4 · 10 -8 1,47 · 10-8 18,9 · 10-8 81,0 1,007 1,33299 1496,3 188,846 76,07 -57,15 |
Плотность воды при переходе ее из твёрдого 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°C вода имеет максимальную плотность, и лишь при дальнейшем нагревании её плотность уменьшается.
Если бы понижение температуры и при переходе из жидкого состояния в твердое плотность воды изменялась так же, как это происходит у подавляющего большинства веществ, то при приближении зимы поверхностные слои природных вод охлаждались бы до 0°C и опускались на дно, освобождая место более теплым слоям, итак продолжалось бы до тех пор, пока вся масса водоема не приобрела бы температуру 0°C.Далее вода начинала бы замерзать, образующиеся льдины погружались бы на дно и водоем промерзал бы на всю его глубину. При этом многие формы жизни в воде были бы не возможны. Но так как наибольшей плотности вода достигает при 4°C, то перемещение ее слоев, вызываемое охлаждением, заканчивается при достижении этой температуры. При дальнейшем понижении температуры охлажденный слой, обладающий меньшей плотностью, остается на поверхности, замерзает и тем самым защищает лежащие ниже слои от дальнейшего охлаждения и замерзания.
Аномальными для воды являются так же такие фундаментальные физические качества, как температура кипения и замерзания. Вода- гидрид кислорода своим молекулярным составом подобна гидридам элементов главной подгруппы шестой группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева (H2S, H2Se, H2Te). Заряд ядра атома элемента, который их образует, определяет физические свойства веществ этого ряда.
Исходя из определенных закономерностей для ряда H2Te - H2S, следовало бы ожидать, что вода должна кипеть при температуре -70°C, а замерзать – при -90°C. На самом деле при обычных условиях вода замерзает при температуре 0°C и закипает при температуре 100°C, то есть кривые поднимаются резко вверх вместо того, что бы опускаться (рисунок 1.1)
Почему же так происходит? Возможно, вода – уникальное исключение из правил. Причины этого явления пока еще до конца не установлены, хотя и предвидят, что это, очевидно, зависит от строения ее молекул и межмолекулярной структуры. Перейти на страницу: 1 2
Читайте также:
Город и человек « Города – великое творение ума и рук человеческих. Им принадлежит решающая роль в территориальной организации общества. Они служат зеркалом своих стран и районов. Города-лидеры называю ...
Нефть экологическое загрязнение нефтью Вначале человек не задумывался о том, что таит в себе интенсивная добыча нефти и газа. Главным было выкачать их как можно больше. Так и поступали. Но вот в начале 40-х гг. текущего столетия ...
Проблемы Байкала Озера и водохранилища, часто объединяемые под одним названием озеровидных водоемов, составляют своеобразную группу водных объектов, существенно отличающихся как от рек, так и от морей. ...