Фізичні властивості води
Вода є одним з основних речовин, які забезпечують існування планети і людства. Це абсолютно унікальний елемент, без якого неможливе життя будь-якого живого створіння. Деякі хімічні та фізичні властивості води унікальні.
Важливість цієї речовини важко переоцінити. Вода займає більшу частину планети, утворює океани, моря, річки та інші водойми. Вона безпосередньо бере участь у формуванні клімату і погоди, забезпечуючи тим самим певні умови існування в тому чи іншому куточку планети.
Для багатьох організмів вона служить середовищем існування. Крім того, практично кожна жива істота в тій чи іншій мірі складається саме з води. Наприклад, вміст її в організмі людини становить від 70 до 90 відсотків.
Фізичні властивості води: коротка характеристика
Молекула води унікальна. Формула її напевно відома всім: H2O. Але ось деякі фізичні властивості води безпосередньо залежать від будови її молекули.
У природі вода існує відразу в трьох агрегатних станах. За нормальних умов це рідка речовина без кольору, запаху і смаку. При падінні температури вода кристалізується і перетворюється на лід. При підвищенні температури рідина переходить в газоподібний стан - водяний пар.
Вода характеризується високою щільністю, яка становить приблизно 1 грам на кубічний сантиметр. Кипіння води наступає при підвищенні температури до ста градусів за Цельсієм. А ось при падінні температури до 0 градусів рідина перетворюється на лід.
Цікаво, що зниження атмосферного тиску викликає зміну даних показників - вода закипає при меншій температурі.
Теплопровідність води складає приблизно 0,58 Вт / (м * К). Ще один важливий показник - це її високу поверхневий натяг, яке практично дорівнює відповідному показнику у ртуті.
Унікальні фізичні властивості води
Як уже згадувалося, саме вода забезпечує нормальне існування планети, впливаючи на клімат і життєдіяльність організмів. Але ця речовина насправді є унікальним. Саме ці дивовижні властивості води забезпечують життя.
Взяти, приміром, щільність льоду і води. У більшості випадків при замерзанні молекули речовин розташовуються ближче один до одного, структура їх стає компактніше і щільніше. Але з водою ця схема не працює. Вперше це дивна властивість було описано ще Галілеєм.
Якщо повільно знижувати температуру і стежити за замерзанням води, то спочатку схема буде цілком стандартною - речовина буде ставати все щільніше і компактніше. Зміни відбудуться після того, як температура досягне +4 градусів. При цьому показнику вода несподівано стає легше. Саме тому лід плаває по поверхні води, але не тоне. До речі, ця особливість забезпечує виживання водної флори і фауни - вода рідко промерзає повністю, зберігаючи життя своїм мешканцям.
До речі, при замерзанні речовина розширюється приблизно на 9%. Така особливість води викликає природну корозію гірських порід. З іншого боку, труби водопроводу саме тому розриваються при несподіваному похолоданні.
Але це далеко не всі цікаві властивості води. Ще одна її унікальна особливість - це аномально висока теплоємність. Наприклад, того кількість тепла, яке необхідно для нагрівання одного грама води на один градус, вистачить, щоб розігріти приблизно 10 г міді або 9 г заліза.
Весь світовий океан - це глобальний термостат, який згладжує коливання температури, причому як добові, так і річні. До речі, цими ж властивостями наділений і водяна пара, який міститься в атмосфері. Ні для кого не секрет, що для пустелі характерні різкі температурні зміни - вдень дуже жарко, а в нічний час дуже холодно. Це пов'язано як раз з сухим повітрям і відсутністю необхідної кількості водяної пари.