Аномальні термічні властивості води: відмінності між версіями

Перейти до навігації Перейти до пошуку
 
== Теплоємність води ==
Кількості тепла, необхідного для нагрівання 1 г води на 1°, досить, щоб нагріти на 1 градус 9,25 г заліза, 10,3 г міді<ref name = 1abc />. АномальноВисока високау порівнянні з іншими речовинами теплоємність води перетворює моря іта океани на велетенський [[термостат]], що згладжує добові коливання температури повітря. Причому не лише великі маси води, як моря, здатні згладжувати ці коливання, але і звичайну водяну пару [[атмосфера |атмосфери]]. Різкі добові коливання температури в районах великих [[пустеля |пустель]] пов'язані з відсутністю [[водяна пара |водяної пари]] в повітрі. Сухе повітря пустелі майже позбавлене водяної пари, яка могла б стримати швидке нічне охолодження піску, що розжарився за день, тому температура повітря може виявитися не більше 5&nbsp;°C.
 
Теплоємністю води пояснюється явище різного нагрівання води іта суходолу: оскільки [[теплоємність]] твердих порід, що становлять поверхню суші, і теплоємність води різко відрізняються, то для нагрівання до однієї ій тієї ж температури води іта піску знадобиться різна кількість тепла, тому вдень температура піску вища, ніж води. Вода охолоджується повільніше, ніж тверді породи, тому вночі пісок холодніший, ніж вода. Як відомо, нагрівання повітря відбувається не безпосередньо променями сонця, а шляхом віддачі тепла від поверхні суші іта води, що нагрівається. У літній час створюється значна різниця температур між поверхнею суші іта води, вчерез силу чогощо відбувається переміщення повітря в напрямі, визначуваному різницею температур води морів і океанів і прилеглої до них суші.
 
Теплоємність води (1 кал), до речі, ву 2 рази більше теплоємності криги (0,5 кал<ref name = 1abc />), а для усіх інших речовин плавлення майже не позначається на цій величині.
Чому у разі води ця величина демонструє таке велике значення? [[Питома теплоємність]]&nbsp;— ця кількість тепла, яку потрібно передати одному граму речовини, щоб збільшити його температуру на один градус Цельсія<ref name = 1abc />. Отже, вода потребує для свого нагрівання аномальнопорівняно велику кількість тепла. Оскільки зростання температури означає збільшення середньої швидкості руху молекул, то на молекулярною мовою велика теплоємність води означає, що її молекули дуже інертні. Щоб збільшити середню швидкість молекул H<sub>2</sub>O, їм треба якимсь чином передати досить багато енергії, хоча самі молекули по молекулярних масштабах порівняно невеликі. Все пояснюється існуванням водневих зв'язків. Оскільки значна частина молекул пов'язана в досить великі комплекси, то окрема «середньостатистична» молекула H<sub>2</sub>O може збільшити свою кінетичну енергію одним з двох способів. Вона може, по-перше, звільнившись від усіх своїх водневих зв'язків, почати рухатися самостійно. І по-друге, прискорення усього комплексу молекул призведе, зрозуміло, до збільшення швидкості кожної молекули води, що входить до цього комплексу. Очевидно, що обидва ці способи вимагають значних енергетичних витрат, що і призводить до великого значення питомої теплоємності води.
 
Максимальна температура води у [[Світовий океан |Світовому океані]] не перевищує 30-40 °СC. Підвищенню термостабільності води в природних умовах сприяє її аномальна властивість зменшувати свою [[щільність]] з пониженням температури (для прісної води) від -\- 4 до 0 °СC<ref name = 1abc />. Розширюючись при замерзанні, вода перетворюється на кригу, яка, будучиє легшою, ніж вода, тому плаває на її поверхні іта утворює теплоізоляційний шар, що запобігає промерзанняпромерзанню водойм до дна. Саме завдяки А.т.в.в. первинне [[Життєпридатність планети| зародження життя]] сталося у воді (первинному Світовому океані), а не на сушісуходолі.
 
== Прихована теплота плавлення і випаровування води ==
2143

редагування

Навігаційне меню