Vandets kraft ved frysning. Vandets egenskaber: "Almindelige mirakler" i vores liv

Udvider eller trækker det sig sammen? Svaret er: med vinterens ankomst begynder vandet sin ekspansionsproces. Hvorfor sker dette? Denne egenskab adskiller vand fra alle andre væsker og gasser, som tværtimod komprimeres, når de afkøles. Hvad er årsagen til denne usædvanlige væskes adfærd?

Fysik 3. klasse: udvider eller trækker vandet sig sammen, når det fryser?

De fleste stoffer og materialer øges i volumen, når de opvarmes, og falder i volumen, når de afkøles. Gasser viser denne effekt mere mærkbart, men forskellige væsker og faste metaller udviser de samme egenskaber.

Et af de mest slående eksempler på gasudvidelse og sammentrækning er luft i en ballon. Når vi tager en ballon udenfor i minusgrader, falder ballonen straks i størrelse. Hvis vi bringer en bold ind i et opvarmet rum, øges den straks. Men hvis vi bringer ballonen ind i badehuset, brister den.

Vandmolekyler kræver mere plads

Grunden til, at disse processer med ekspansion og sammentrækning af forskellige stoffer forekommer, er molekyler. De, der modtager mere energi (dette sker i et varmt rum), bevæger sig meget hurtigere end molekyler i et koldt rum. Partikler, der har mere energi, kolliderer meget mere aktivt og oftere; de har brug for mere plads til at bevæge sig. For at holde det tryk, som molekylerne udøver, begynder materialet at stige i størrelse. Desuden sker dette ret hurtigt. Så udvider eller trækker vandet sig sammen, når det fryser? Hvorfor sker dette?

Vand overholder ikke disse regler. Hvis vi begynder at afkøle vand til fire grader celsius, så reducerer det dets volumen. Men hvis temperaturen fortsætter med at falde, så begynder vandet pludselig at udvide sig! Der er en sådan egenskab som en anomali i vandtæthed. Denne egenskab opstår ved en temperatur på fire grader Celsius.

Nu hvor vi har fastslået, om vandet udvider sig eller trækker sig sammen, når det fryser, lad os finde ud af, hvordan denne anomali opstår i første omgang. Årsagen ligger i de partikler, som den er sammensat af. Vandmolekylet er skabt af to brintatomer og et oxygenatom. Alle kender formlen for vand siden folkeskolen. Atomerne i dette molekyle tiltrækker elektroner på forskellige måder. Brint skaber et positivt tyngdepunkt, mens ilt tværtimod skaber et negativt tyngdepunkt. Når vandmolekyler kolliderer med hinanden, overføres brintatomerne i et molekyle til iltatomet i et helt andet molekyle. Dette fænomen kaldes hydrogenbinding.

Vand har brug for mere plads, når det afkøles

I det øjeblik, hvor processen med at danne brintbindinger begynder, begynder der at dukke steder op i vandet, hvor molekylerne er i samme rækkefølge som i en iskrystal. Disse emner kaldes klynger. De er ikke holdbare, som i en fast vandkrystal. Når temperaturen stiger, kollapser de og ændrer deres placering.

Under processen begynder antallet af klynger i væsken hurtigt at stige. De kræver mere plads til at sprede sig, som et resultat af, at vandet øges i størrelse efter at have nået sin unormale tæthed.

Når termometeret falder under nul, begynder klyngerne at blive til små iskrystaller. De begynder at rejse sig. Som et resultat af alt dette bliver vand til is. Dette er en meget usædvanlig evne hos vand. Dette fænomen er nødvendigt for et meget stort antal processer i naturen. Vi ved det alle, og hvis vi ikke ved det, så husker vi, at tætheden af is er lidt mindre end tætheden af koldt eller koldt vand. Takket være dette flyder is på overfladen af vandet. Alle vandmasser begynder at fryse fra top til bund, hvilket gør det muligt for de akvatiske beboere i bunden at eksistere roligt og ikke fryse. Så nu ved vi i detaljer, om vandet udvider sig eller trækker sig sammen, når det fryser.

Varmt vand fryser hurtigere end koldt vand. Hvis vi tager to ens glas og hælder varmt vand i det ene og samme mængde koldt vand i det andet, vil vi bemærke, at varmt vand fryser hurtigere end koldt vand. Dette er ikke logisk, er du enig? Varmt vand skal køle af, før det begynder at fryse, men koldt vand behøver det ikke. Hvordan forklarer man dette faktum? Forskere kan den dag i dag ikke forklare dette mysterium. Dette fænomen kaldes "Mpemba-effekten". Det blev opdaget i 1963 af en videnskabsmand fra Tanzania under et usædvanligt sæt omstændigheder. En elev ville lave sig is og bemærkede, at varmt vand fryser hurtigere. Han delte dette med sin fysiklærer, som først ikke troede på ham.

Side 1

Revner af sten. Under frosten dannede der sig en prop af is ovenpå, der blokerede for vandet i den nederste del af revnen.

Udvidelsen af vand under frysning er en af årsagerne til et andet vigtigt fænomen i Jordens liv - ødelæggelsen af sten. Under frost fryser det øverste lag først; i dette tilfælde vil de dybere lag blive låst. Når disse lag begynder at fryse, vil de, stigende i volumen, udvide revnen.

Udvidelsen af vand under frysning skyldes det faktum, at med et uregelmæssigt arrangement (eller med et regulært arrangement kun i snævre områder), optager vandmolekyler mindre volumen end med en helt regelmæssig orientering i tilfælde af dannelsen af en tridymitstruktur. På grund af vandets ekspansion ved frysning (ifølge Le Chateliers princip), falder frysepunktet med stigende tryk. Men hvis trykket efter frysning overstiger en vis værdi, dannes andre modifikationer af is, som er tættere end normalt, selv for det meste tættere end flydende vand. Derfor opstår sprængningseffekten af vand indesluttet i jernbeholdere eller ophober sig i stenrevner, hvis vandet allerede er under meget højt tryk før frysning.

Udvidelsen af vand under dets modning er ret betydelig og tages i betragtning under driften af dampkedler: fyring af kedler begynder ved det laveste vandniveau i vandmåleanordningerne med TBMI, således at når damptrykket i når kedlen når driftsniveauet, vil dette niveau, der stiger som følge af vandudvidelse, nå sin normale position.

Udvidelsen af vand, når det opvarmes, adskiller sig fra ekspansionen af andre væsker, hvis volumen gradvist øges med stigende temperatur. Hvis atmosfærisk tryk er normalt, så optager vand det mindste volumen ved 4 C. Når temperaturen falder til O C (frysepunkt), øges vandvolumenet. I fig. Figur 9.4 viser en graf over mængden af vand afhængig af temperaturen kun op til 14 C, men det er allerede tydeligt, at kurven stiger stejlere til kogepunktet.

Udvidelsen af vand under frysning forklarer også, at is flyder på vandet og ikke falder til bunden.

På grund af udvidelsen af vand ved frysning i kasse 2 og umuligheden af dets udgang i de frosne kanaler 8 i boksen, genereres der et betydeligt tryk, som, der virker på stemplet 3, bevæger det mod vandkappen, presser låget ud 4 og åbner hullet lukket af dette låg, hvilket resulterer i, at vand fra vandkappen hælder ud.

På grund af vandets ekspansion ved frysning (ifølge Le Chateliers princip), falder frysepunktet med stigende tryk. Men hvis trykket efter frysning overstiger en vis værdi, dannes andre modifikationer af is, som er tættere end normalt, selv for det meste tættere end flydende vand. Derfor opstår den riveeffekt, som vand har i jernkar eller dannelsen af revner i sten ved frysning, ikke, hvis vandet allerede er under meget højt tryk inden frysning.

Egenskaberne ved vandudvidelse er af enorm betydning for Jordens klima. Det meste (79%) af Jordens overflade er dækket af vand. Solens stråler, der falder på overfladen af vandet, reflekteres delvist fra det, trænger delvist ind i vandet og opvarmer det. Hvis vandtemperaturen er lav, så er de opvarmede lag (for eksempel ved 2 C) mere tætte end de kolde lag (for eksempel ved 1 C), og synker derfor ned. Deres plads indtages af kolde lag, som igen varmes op. Der sker således en løbende ændring af vandlag, som bidrager til ensartet opvarmning af hele vandsøjlen, indtil temperaturen svarende til den maksimale tæthed er nået. Ved yderligere opvarmning bliver de øverste lag mindre og mindre tætte, og forbliver derfor i toppen.

Egenskaberne ved vandudvidelse er af enorm betydning for Jordens klima. Det meste (79%) af Jordens overflade er dækket af vand. Solens stråler, der falder på overfladen af vandet, reflekteres delvist fra det, trænger delvist ind i vandet og opvarmer det. Hvis vandtemperaturen er lav, så er de opvarmede lag (for eksempel ved 2°C) tættere end de kolde lag (for eksempel ved 1°C), og synker derfor ned. Deres plads indtages af kolde lag, som igen varmes op. Der sker således en løbende ændring af vandlag, som bidrager til ensartet opvarmning af hele vandsøjlen, indtil temperaturen svarende til den maksimale tæthed er nået. Ved yderligere opvarmning bliver de øverste lag mindre og mindre tætte, og forbliver derfor i toppen.

Når vand fryser, har det brug for mere plads, end når det er flydende.

Dette adskiller vand fra de fleste væsker og gasser, der komprimeres, når det afkøles. Men hvorfor opfører hun sig så usædvanligt?

De fleste stoffer udvider sig, når de opvarmes og trækker sig sammen, når de afkøles. I gasser er denne effekt især mærkbar. Væsker og faste stoffer opfører sig på samme måde. Et godt eksempel er luften i en ballon: I koldt vejr krymper ballonen, og nær en varmeradiator kan den endda briste.

Molekyler har brug for plads

Årsagen til dette mønster er molekyler: Jo varmere objektet eller gassen er, det vil sige, jo mere energi molekylerne modtager, jo hurtigere bevæger de sig. Derfor støder molekylerne sammen oftere og kraftigere, de har brug for mere plads, og trykket, som gasmolekylerne udøver på ballonens skal, stiger. For at modstå tryk skal der mere volumen til, så materialet udvider sig.

Men vand opfører sig anderledes. Ved afkøling til omkring 4 grader Celsius falder vandmængden, hvilket må forventes. Men hvis temperaturen fortsætter med at falde, begynder vandet at udvide sig. Det vil sige, at dens tæthed når sin maksimale værdi ved 4 grader. Denne egenskab kaldes vandtæthedsanomali.

Men hvor kommer det fra? Det hele handler om molekylerne: Et vandmolekyle består af to brintatomer og et oxygenatom – deraf den velkendte kemiske formel H2O. Disse atomer tiltrækker dog elektroner i vandmolekylet med forskellig styrke.

Dette skaber et let positivt tyngdepunkt for ladning for brint og et negativt tyngdepunkt for ilt. Når vandmolekyler kolliderer, tiltrækkes brintatomerne i det ene molekyle og forbinder det andet molekyles iltatomer - og danner en såkaldt brintbinding.

Når vandet afkøles, er der brug for endnu mere plads

På grund af dannelsen af brintbindinger i flydende vand er der steder, hvor molekylerne er ordnet på samme måde som i iskrystaller. Disse såkaldte klynger er ikke så stærke som i en fast krystal: ved højere temperaturer ændrer de sig meget hurtigt.

Efterhånden som vandet afkøles, dukker flere og flere af disse klynger op. Og de har brug for mere og mere plads - af denne grund begynder vandet at udvide sig efter at have nået en tærskel på 4 grader Celsius. Hvis temperaturen falder til under nul, tager de bittesmå iskrystaller dannet af klynger over, og vandet fryser.

For mange naturlige processer er denne usædvanlige egenskab ved vand meget vigtig. Da isens tæthed er lidt mindre end tætheden af koldt vand, kan den flyde på overfladen af et reservoir. Takket være dette fryser vandet fra top til bund, og i bunden er der et 4-graders lag vand med maksimal tæthed. Dette gør det muligt for fisk og andet vandlevende liv at overleve vinteren i bunden af reservoiret uden at fryse.

>
Jeg formoder, at fordi is er lettere end ufrosset vand, flyder de første iskrystaller op til overfladen, kombineres med hinanden, og frysning sker hurtigere i den øvre del.
Det er værd at bemærke, at der på den anden side er konvektion, som vil virke præcis det modsatte, løfte varmere vand til toppen og forhindre isdannelse der. Det forekommer mig dog, at med langsom, ensartet frysning udjævnes denne effekt.
Hvordan forsegler man en HELT krukke med vand?
Enig. Perfekt tætning virker ikke her. Så stikker loddet på toppen, så længe vandet ikke flyder ud. Forresten dannes der faktisk vanddamp på loddestedet, når det opvarmes med et loddekolbe.
Det er klart, at mængden af vand vil vende tilbage til sin oprindelige værdi. Men på grund af hvad - er der en antagelse om, at det ikke er bunden, der bliver presset ind (den er blevet meget buet), men dåsens sidevæg.
Hvis krukken var helt forseglet, ja, sidevæggen ville blive presset ind. Men der kommer stadig luft ind. Derfor viser det sig efter afrimning, at der kommer luft ovenpå, under frysning presses bunden endnu mere ud, og så videre, indtil den kaster helt op.
P.S. I dag optøede jeg glasset og satte det på anden frys. Lad os se, hvad der kommer ud af dette...
1. Jeg forsøgte at lodde det, det virkede ikke! Jeg kunne kun brygge det semi-automatisk (elektrisk svejsning), frøs, afrimede bunden trak sig ikke tilbage, jeg troede det var på grund af luften, tog en anden krukke, loddede røret fra kammeret, tjekkede med luft til 2 atm, nej utætheder, fyldt med vand, ingen luft! frosset, optøet, siderne næsten ikke trukket tilbage, kontrolleret efter en time, overtryk viste sig, og det forekommer mig, at når vandet fryser og afrimer, frigives luft opløst i det, hvorfor siderne ikke trækker sig tilbage
2, vand krystalliserer fra oven (en flod om vinteren, en tønde vand) is er lettere end vand, jeg tror, det er også kuldeledende.
Dåsen er den samme som din fra mælk, alt skete på samme måde som din, efter afrimning faldt spændingen en smule. Jeg tøede den op ved stuetemperatur. Jeg synes, det er værd at tage højde for vandets temperatur. I mit tilfælde det er 7 grader, og stuetemperatur, 25 grader, har sikkert også en effekt. Nu tjekker jeg, hvad der vil ske, hvis krukkerne placeres på siden med sømmen til toppen og sømmen til bunden!
> 1. Hvorfor presses frysevand ud af bunddækslet og har stort set ingen effekt på toppen?
Jeg tror, at fryseprocessen, da glasset var i en plastikbeholder, ikke forløb jævnt. Den øverste del af krukken begyndte først at fryse, fordi den var tættere på kulden, mens den nederste del var placeret mellem plastikkens vægge og jernet. Luften i dåserne var lidt varmere end ovenfra. Ising inde i den øverste del af dåsen gav den yderligere styrke, men ved at blive til is udvidede vandet sig og lagde pres på væsken i den nederste del af dåsen. banker.
> 1. Hvorfor presses frysevand ud af bunddækslet og har stort set ingen effekt på toppen?
1. is danner på toppen. dette skyldes, at kølevand (og ikke frysevand, som forfatteren skriver) stiger til tops på grund af, at tætheden ved afkøling (fra 4 grader til 0) falder.
2. afkøling (og ikke frysevand, som forfatteren skriver), på grund af stigningen i volumen, trykker ikke længere på låget, men på is-"pucken", som fordeler kraften jævnt over hele området af låg. den svageste del af låget (fra midten) udsættes for det samme tryk som de stærkeste dele (nær sidevæggene). Som følge heraf slukkes kraften skabt af kølevandet af den "stærke" del af låget. i den nederste del er der ingen is, vandet presser på de "stærke" dele, de bøjer ikke, det samlede tryk overføres til de "svage" dele uden at blive absorberet af de "stærke" dele (fordi kraft overføres gennem vand i alle retninger). noget i den stil.
Kammerat Videnskabsmænd! Kan nogen fortælle mig, hvilket tryk det frysende vand og den resulterende is udøver på fartøjets vægge?
Vær ikke klog. Den pressede igennem bunden, for tyngdekraften virker også på denne krukke + det faktum, at bunden har den højeste tæthed af vand, når den fryser, så toppen havde simpelthen ikke så meget masse til udvidelse, som der var i bunden.
Trykket kan beregnes ved hjælp af p1/p2 = ((n vand)/(n is))*T1/T2
Bundlåget vil altid presses ud, medmindre glasset fryser under konstant rotation. Eller i fravær af tyngdekraft.
For at få istemperaturen for ligningen ovenfor måler vi temperaturen på krukken, Q1=Q2, Q1=c*m*dT (krukke)
Q2=c2*m2*dT2 + dL*m + c3*m2*dT3
vand køler + vand krystalliserer + is køler
dT3 = (c*m*dT-c2*m2*dT2-dL*m)/(c3*m2)
Dette vil være en ændring i isens temperatur.
Erstat det i T=0+273-dT3 - temperaturen vil være T2.
Temperatur T1 - vand - med termometer når vandet kommer i termodynamisk ligevægt med krukken.
P2 - istryk, p1=pa+((m*9,8)/S(bund))
Det ser ud til at være alt.
Få p2, som vil være lig med mængden af tryk, der kræves for at presse din dåse ud for en vis mængde.
I en forenklet form ser dette problem sådan ud, og resultatet er ikke helt nøjagtigt. For nøjagtigheden ville det være nødvendigt at integrere her, men jeg synes, det er overkill.
Jeg håber ikke, jeg gik glip af noget.
Sasha 13. december 2012, 16:14
Effekten under overvejelse opstår på grund af det faktum, at tætheden af is faktisk er mindre end densiteten af vand, derfor opstår der i den indledende fase frysning af de øvre lag (fra top til bund). Når de øverste lag fryser, interagerer de med karrets vægge (friktionskraft!). I sidste fase af frysningen er denne friktionskraft mod væggene større end modkraften fra vores bund. Derfor klemmer bunden ud.
Ivan 7. november 2014, 06:54
0lympian, som du ved, når vandet afkøles, vil dets varme lag stige op, og de kolde lag vil synke til bunden, denne effekt observeres op til 4 grader Celsius (den højeste tæthed af vand), og der vil ikke være nogen bevægelse af lag indtil vandet er afkølet til sin fulde dybde op til 4 grader. Herefter sker der krystallisering af molekylerne (deres massefylde er mindre end tætheden af vand ved 4 grader), og de stiger opad, der dannes is ved det øverste låg af glasset, og i processen med yderligere frysning er det lettere for is at presse det nederste låg af krukken ud end at overvinde modstanden fra "isproppen" dannet i toppen (ved den mindste modstands vej).
Alexander, han vil ikke åbne en ufuldstændig tank, fordi... På steder med tryk vil isen smelte.
11. januar 2015, 07:44
Mange tak! Jeg forstår, at spørgsmålet kan virke primitivt, niveauet i skolens fysikpensum, men jeg er humanist, og i skolen var jeg mildt sagt ikke tiltrukket af de eksakte videnskaber. Selvom nogle positioner i fysik og især i geometri tiltrak mig. Jeg antog, at der var plads til, at isen kunne udvide sig, men jeg var ikke sikker - det betyder, at tanken simpelthen var rusten ved samlingen. Tak igen for dit svar! Endnu en gang tak for dit svar, god ferie! Med venlig hilsen. Alexander.
peta, så vidt jeg forstår, forhindrer fremmedlegemer (brædder, træstammer, flasker) i frysende vand dannelsen af et fast stykke is. Som bare trykker til siderne og ned. I stedet har vi flere stykker, der kan bevæge sig i forhold til hinanden og derfor ikke lægger pres på tankens vægge og bund.
Ekspanderende is udøver IKKE pres på sidevæggene og bunden.
Manglende "NOT"-gengivelser
peta, placer et gulv i en tank med vand for at beskytte det mod at frigive overtryk efter ising af ydervæggene og hætten (topis). Det samme med flasker (plastik). Det er bedre at lade bassinet være halvt fyldt, så trykket fra den frosne jord og isen i den ophæver hinanden.
Har du tænkt over, at dåsen er af metal og har tendens til at krympe i koldt vejr og udvide sig ved temperaturer over nul?
Edward 26. marts 2016, 07:35
Hvad med en mælkedåse? Og mælk er en fed emulsion. Har du affedtet indersiden af krukken? Og hvis ikke, så skabte fedtet et monomolekylært lag på overfladen af vandet i krukken, ikke? Måske har dette også haft indflydelse? Nå, man ved, at trykket er større i den retning, hvor modstanden mod det er svagere. Derfor, hvis fidgeting opstår fra top til bund, så presser det resterende ufrosne vand, frysende, hvor der ikke er nogen massiv is endnu? Altså på det relativt plastik bunddæksel, bund?
hvem skriver hvad, og ingen svarede på, hvorfor en lukket, fuld glaskrukke brister. Forleden besluttede jeg mig for at argumentere for, at den brister, fordi vandet ikke ændrer volumen, og glasset krymper af kulde, og der er ingen steder at krympe, så krukken brister.. De grinede af mig, men jeg husker præcis, hvad sagde fysiklæreren. Eller måske har jeg glemt noget? Ret mig..
og nu er jeg sikker på, at jeg har ret.
25. september 2016, 17:14
Vladimir Nemov, vand ændrer bare volumen: densitet af vand = 1, og densiteten af is = 0,9. Det vil sige, når der fryses, opnås et skarpt spring i det besatte volumen. Og da dåsen har en konstant volumen, brister den. En anden dårlig ting er, at dette er glas - revnen går over hele krukken på én gang. Jeg har engang "rodet" en tre-liters krukke, hvori jeg ved et uheld frøs en liter vand ned - den revnede helt.
Hvis du er en vidende person, vil jeg ikke argumentere, men noget forfølger mig, noget er galt... Når glas fryser, har det ikke en tendens til at falde i volumen?Hvad med metal? Det er nok her, svaret er gemt! Men tak for din afklaring alligevel.
Tak skal du have.
Frostvand presses ud gennem bundhætten, fordi vandisens potentielle energi ikke øges, så massecentret bliver lavere
Når et stofs aggregeringstilstand ændres, og energi absorberes samtidigt, øges kroppens volumen.
Spørgsmålet er relevant ud fra et praktisk synspunkt. Der var en sag. En kande lavet af kunststen brast ved graven om vinteren. Rådet er indlysende: dæk det til før frost for at forhindre, at der kommer vand ind i det. Men det er ikke altid muligt. Hvilken anden løsning er der? Læg for eksempel noget indeni.
Alt er meget interessant, fordi jeg arbejder med emnet at bruge kold energi og har udviklet et næsten evigt drive.
Nikolaj! Del din udvikling. Eller giv mig et link, hvor det diskuteres.
Sagen er, at isen, der flyder til toppen af krukken, danner en jævn ramme, som gør yderligere tryk på toplåget ensartet, og den nederste del fryser med et ujævnt areal svarende til bunden af krukken og med et forhold på 70 % is og 30 % vand, groft sagt bliver isen i bunden af dens dele i form af en kile, hvilket giver et mindre trykareal og på grund af hvilken bunden af dåsen presses igennem. Man kan også tage hensyn til tyngdekraften, isen trykker stadig på bunden selvom der er vand, lidt selvfølgelig, ikke engang mærkbart, men det trykker.
Der var et spørgsmål - hvilken slags kar skulle laves og af hvad, så det ikke brister, når vandet fryser. Når vandet fryser, øges dets volumen med ca. 10%. Da fartøjet ikke sprængte, betyder det, at vandet ikke øgede sit volumen - dvs. ikke frosset. Nu til information - vands frysepunkt falder, når trykket stiger med omkring 1 grad. C for hver 130 atm. og når et minimum (-22 grader C) ved et tryk på 2200 atm. De der. det kan argumenteres for, at et kar, der ikke vil briste, når vandet fryser til en temperatur på -22 grader. C skal tåle 2200 atm. De der. mere end 2 tons pr. se mere end i bunden af Marianergraven
Der dannes is på toppen. Da is er et fast stof, er det sværere at presse gennem isens tykkelse + topdæksel med tryk end at presse igennem bunden uden is. Og så effekten af et stempel fra top til bund med tryk på vandet.

Vand er det mest udbredte og mest mystiske stof på vores planet. Det har enkle egenskaber kendt siden oldtiden. Det er takket være disse funktioner, at det kaldes "livets grundlag." Så hvad er "vidunderligheden" ved disse egenskaber? Lad os finde ud af det.

Fluiditet. Hovedegenskaben for alle væsker, inklusive vand. Under påvirkning af eksterne kræfter er det i stand til at tage form af ethvert fartøj. Og dette sikrer dens universelle tilgængelighed. Vand strømmer i vandrør og danner søer, floder og have. Og vigtigst af alt kan du altid tage den med dig i enhver bekvem emballage - fra en lille flaske til en enorm tank.

Temperaturegenskaber. Varmt vand er lettere end koldt vand og stiger altid. Derfor kan vi koge suppe ved kun at varme gryden op fra bunden, og ikke fra alle sider på én gang. Takket være dette fænomen, kaldet "konvektion", bor de fleste af indbyggerne i jordens vandområder tættere på overfladen.

Men vandets vigtigste temperaturegenskab er dets høje varmekapacitet - 10 gange mere end jerns. Det betyder, at opvarmning af den kræver en stor mængde energi, men når den afkøles, frigives den samme mængde energi. Varmesystemerne i vores boliger - og de kølesystemer, der bruges i industrien - er baseret på dette princip.

Derudover spiller havene og oceanerne rollen som Jordens termoregulator, der blødgør sæsonbestemte temperaturændringer, absorberer varme om sommeren og frigiver den om vinteren. Og med kombinationen af varmekapacitet og konvektion kan du endda opvarme et helt kontinent! Vi taler om "Europas hovedbatteri", den varme Golfstrøm. Kæmpestrømme af varmt vand, der bevæger sig langs Atlanterhavets overflade, giver en behagelig temperatur på dens kyst, hvilket ikke er typisk for disse breddegrader.

Fryser. Frysepunktet for vand er konventionelt lig med 0 grader, men faktisk afhænger denne parameter af en række faktorer: atmosfærisk tryk, beholderen, hvori vandet er placeret, og tilstedeværelsen af urenheder i den.

Vand er unikt ved, at det i modsætning til andre stoffer udvider sig, når det fryser. Med vores hårde vintre kan dette måske kaldes en negativ egenskab. Fryser og øges i volumen, vand (eller rettere, is) river simpelthen metalrør.

Så når det bliver til en fast tilstand, øges vand i volumen, men bliver mindre tæt. Derfor er is altid lettere end vand og er placeret på dens overflade. Derudover leder den varme dårligt: Selv i den koldeste vinter forbliver liv i planetens reservoirer. Jo tykkere is-"puden" er, jo varmere er vandet under den. Takket være denne ejendom bygger nogle folkeslag stadig såkaldte "gletsjere" - kældre eller huler foret med is, som ikke smelter selv om sommeren og gør det muligt at opbevare mad i meget lang tid.

Nogle videnskabsmænd har endda foreslået at bruge is i kampen mod global opvarmning. Essensen af ideen er denne: et specielt skib tager et isbjerg på slæb, der driver et sted nær Antarktis. Og så trækker han ham til varme egne, hvor folk lider af varmen. Isbjerget smelter, hvilket giver kølighed til hele kystregionen. Dette er den omvendte Golfstrøm, kun skabt af mennesker.

Kogende. Lad os gå fra kold is til varm damp. Alle ved, at vand koger ved en temperatur på 100 grader Celsius. Men dette er kun under forhold med normal luftsammensætning og atmosfærisk tryk. Men på toppen af Everest, hvor trykket er lavere og luften er tyndere, vil din kedel allerede koge ved 68 grader! Kogende vand hjælper med at dræbe skadelige mikroorganismer. Dampet mad er også meget sundere end stegt mad.

Derudover kan vanddamp kaldes civilisationens virkelige motor. Ikke engang hundrede år er gået siden dampmaskinernes æra, og mange mennesker omtaler stadig fejlagtigt jernbanelokomotiver (som nu primært kører på elektricitet) som "damplokomotiver."

I øvrigt om elektricitet. Uden damp ville det stadig forblive en sjælden og dyr kuriosum. Når alt kommer til alt er driftsprincippet for de fleste kraftværker baseret på rotorrotation under trykket af varm damp. Moderne atomkraftværker adskiller sig kun fra gamle kul- eller olieværker i princippet om opvarmning af vand. Selv innovativ og sikker solenergi bruger damp: Kæmpe spejle, som et forstørrelsesglas, fokuserer solens stråler på en tank med vand og forvandler den til damp til elektriske turbiner.

Opløsning. En anden vigtig egenskab ved vand, uden hvilken ikke kun videnskab og industri, men også selve livet ville være umuligt! Hvad tror du, at blodplasma har til fælles med din yndlingssodavand? Svaret er enkelt: sodavand er en vandig opløsning af forskellige salte, mineraler og gasser. Plasma består af 90% vand, samt proteiner og andre stoffer. Og hver celle i en levende organisme modtager de stoffer, den har brug for, også i form af en vandig opløsning.

Vand er det enkleste, sikreste, men ikke desto mindre det mest pålidelige naturlige opløsningsmiddel. Næsten ethvert stof kan "sandwiches" mellem dets mobile molekyler - fra væsker til metaller. Denne vidunderlige ejendom blev bemærket ved menneskehedens morgengry. Gamle kunstnere opløste naturlige farvestoffer i vand for at male på hulevægge. Derefter tog middelalderlige alkymister stafetten op og opløste en række forskellige stoffer i vand i håbet om at opnå en "vises sten", der ville forvandle ethvert materiale til guld. Og nu er denne ejendom med succes brugt af moderne kemikere.

Overfladespænding. De fleste mennesker, når de hører om vandets overfladespænding, husker kun vandstridende insekter, der glider hen over overfladen af en dam eller vandpyt. I mellemtiden, uden denne egenskab af vand er det umuligt selv at vaske dine hænder! Det er takket være dette, at sæbeskum dannes. Og det er også svært at tørre dine hænder med et håndklæde uden et. Alle absorberende materialer (uanset en papirserviet eller en mikrofiberklud) har trods alt mikroskopiske porer, hvori fugt absorberes på grund af overfladespænding. Af samme grund strømmer vand gennem de tyndeste kapillærer, der trænger ind i planternes rødder. Og fremstillingen af tørre konstruktionsblandinger er også mulig på grund af overfladespændingen af det tilsatte vand.

Vandmolekyler tiltrækkes aktivt af hinanden, som følge heraf har dens overflade for et givet volumen tendens til et minimum. Derfor er den naturlige form af enhver væske en kugle. Dette kan nemt kontrolleres ved at være i nul tyngdekraft. Selvom det for et sådant eksperiment ikke er nødvendigt at flyve ud i rummet, brug bare en sprøjte til at injicere noget vand i et glas vegetabilsk olie og se, hvordan det samler sig til kugler.