|
|
|
|
 Far |
| WinNavigator |
| Frigate |
| Norton
Commander |
| WinNC |
| Dos
Navigator |
| Servant
Salamander |
| Turbo
Browser |
|
|
| Winamp,
Skins, Plugins |
| Необходимые
Утилиты |
| Текстовые
редакторы |
| Юмор |
|
|
|
File managers and best utilites |
Физические свойства. Физические и химические свойства воды реферат
Физические и химические свойства воды
Количество просмотров публикации Физические и химические свойства воды - 1155
Чистая вода представляет собой бесцветную или голубовато-зеленую прозрачную жидкость, не имеющую ни запаха, ни вкуса.
Масса 1 мл очищенной речной воды принята за единицу массы и принято называть граммом.
Такие фундаментальные физические характеристики воды, как температура кипения и замерзания известны каждому из нас. При давлении 760 мм рт. ст. температура замерзания воды составляет 0,00 °С, а температура кипения - 100,00 °С. Вода по своему молекулярному строению, как гидрид кислорода, подобна гидридам серы, селена и теллура, ᴛ.ᴇ. гидридам элементов, входящих в одну с кислородом подгруппу периодической системы химических элементов, и для нее должны бы наблюдаться закономерности изменения физических свойств, свойственные гидридам других элементов данной подгруппы. Начиная с более тяжелого из них, проследим, как изменяются температуры кипения и замерзания по мере уменьшения молекулярной массы гидридов.
В соответствии с этими зависимостями следовало бы ожидать, что вода должна кипеть при -70 °С и замерзать при -90 °С. На самом же деле в
обычных условиях вода замерзает при О °С и закипает при 100 С. Такое резкое отклонение от установленной закономерности как раз и объясняется тем, что вода является ассоциированной жидкостью. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, аномальность температур замерзания и кипения воды связана с тем, что существование ее в условиях Земли в твердом и жидком состояниях само по себе аномально. Нормальным было бы пребывание ее только в парообразном состоянии.
Температура ассоциации молекул воды позволяет объяснить причину одного из важнейших свойств воды - ее плотностную аномалию. Как известно, максимальная плотность воды (1,0 г/см3) соответствует температуре +4 °С, а лед имеет значительно меньшую плотность - 0,94 г/см3. Предполагается, что в воде при +4 °С присутствует максимальное число удвоенных молекул воды.
Ассоциативность воды сказывается и на очень высокой теплоте ее парообразования. К примеру, чтобы испарить 1 г воды, уже нагретой до 100 °С, требуется в 6 раз больше тепла, чем для нагревания 1 г воды от 0 до 80 °С. Благодаря этому вода является мощнейшим энергоносителем на нашей планете. Под действием солнца 1 млн т воды за минуту превращается в пар, каждый грамм которого несет в верхние слои атмосферы по 2,26 тыс. Дж солнечной энергии. В результате атмосфера Земли получает количество тепла, эквивалентное тому, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ вырабатывали бы 40 тысяч электростанций, каждая мощностью по 1 млрд кВт.
Способность воды накапливать большие запасы тепловой энергии позволяет сглаживать резкие температурные колебания на земной поверхности в различные времена года и в разное время суток. Вода выступает регулятором температуры на нашей планете.
Среди необычных свойств воды следует отметить ее исключительно высокое поверхностное натяжение (72,7-10"3 Н/м при 20 °С), ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ относительно велико по сравнению с большинством других жидкостей и уступает только ртути.
Поверхностное натяжение воды очень чувствительно даже к следам примесей. Величина поверхностного натяжения существенно снижается при наличии примесей поверхностно-активных веществ.
Поверхностное натяжение проявляется в смачивании поверхностей многих тел. Смачивание и поверхностное натяжение лежат в базе явления, называемого капиллярностью. Состоит оно в том, что в узких каналах вода способна подниматься на высоту, гораздо большую, чем та͵ которая допускается силой тяжести для столбика данного сечения. Капиллярность имеет огромное значение для эволюции жизни на нашей планете. Благодаря этому явлению вода смачивает толщу Земли, лежащую значительно выше грунтовых вод, и доставляет корням растений растворы питательных солей с глубины десятков метров. Капиллярностью во многом обусловлено движение крови и тканевых жидкостей. С величиной поверхностного натяжения связаны такие практически важные вопросы, как расход энергии на распыление воды, степени смачиваемости водой твердых тел в процессе флотации, способность воды подниматься по капиллярам.
В обычных условиях чистая вода практически не диссоциирована, это делает ее плохим проводником электрического тока; электропроводность химически чистой воды при 18 С составляет 3,8-10"8 Ом*1 ‣‣‣ см*1, тогда как электропроводность морской воды в миллионы раз больше благодаря ее высокому солесодержанию. Измерение электропроводности является одним из наиболее чувствительных методов анализа воды.
Вязкость воды быстро уменьшается с повышением температуры. Это свойство воды следует учитывать и по возможности использовать в процессах, связанных с фильтрацией водных растворов.
В природе исходя из температуры и давления вода может находиться в трех агрегатных состояниях: лед, вода, пар.
Напомним, что химической системой принято называть вещество или смесь веществ в определенном ограниченном объёме. Система должна быть гомогенной и гетерогенной. Гомогенная система представляет собой единое по составу и внутренней структуре скопление частиц, либо одинаковых, либо разных, но полностью перемешанных друг с другом. Такой системой будет, к примеру, вода, раствор сахара или соли, смесь газов, однородное твердое вещество и т.п. Наоборот, система является гетерогенной, в случае если в ней одновременно содержатся различные по составу или внутренней структуре скопления частиц, ограниченные друг от друга поверхностями раздела. гетерогенным относятся, к примеру, системы, состоящие из двух несмешивающихся жидкостей, льда и воды, смеси твердых веществ и др.
Разделенные составные части гетерогенной системы носят название её фаз. Фазой, таким образом, принято называть гомогенная часть гетерогенной системы.
В случае если мы обратимся теперь к рис. 5, то увидим, что вся площадь диаграммы разбита на три части, каждая из которых соответствует области устойчивости одного из агрегатных состояний воды, ᴛ.ᴇ. одной из фаз трех-фазной системы: лед - вода - водяной пар. Размещено на реф.рфРазделяющие эти области линии отвечают тем условиям температуры и давления, при которых в устойчивом состоянии находятся две фазы.
Вода является очень слабым электролитом. Из 555 млн. молекул воды диссоциирует на ионы только одна
Ионное произведение воды сильно возрастает при повышении температуры водных растворов. Изменение величины ионного про-изведения воды исходя из температуры очень важно в процессах гидролитического расщепления солей.
В реакциях окисления - восстановления вода обычно играет роль среды. Под действием сильных восстановителей при обыкновенной темпера-туре и особенно при повышенной вода проявляет окислительные свойства, к примеру, окисляет щелочные и щелочноземельные металлы, железо, углерод и др. Размещено на реф.рфПри действии сильных окислителей (фтор, хлор и т.п.) вода склонна проявлять восстановительные свойства.
Вода способна к комплексообразованию. Существуют три типа присоединения воды к молекулам других веществ, а именно: присоединение по электролитическому или ионному типу, по координационному типу и по адсорбционному типу.
По ионному типу соединяются с водой оксиды щелочных, щелочноземельных и редкоземельных металлов и кислотные оксиды. Вода, присоединенная по ионному типу, принято называть конституционной. Так как все реакции соединения оксидов с водой являются экзотермическими, то полученные соединения устойчивы, и конституционная вода при нагревании удаляется с большим трудом.
Молекулы воды, будучи диполями, способны притягиваться преимущественно к положительным ионам металлов, образуя комплексы. Комплексы, в состав которых входит вода, называются аквакомплексами или кристаллогидратами, а вода, вошедшая в их состав - кристаллизационной. Связь между положительными ионами металлов и кислородом воды является координационной связью. При нагревании, а также при выветривании кристаллогидратов кристаллизационная вода выделяется значительно легче, чем конституционная.
Каждое вещество на своей поверхности адсорбирует неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ количество воды за счёт межмолекулярных сил притяжения. Наличие последних обусловливается, по-видимому, дипольностью молекул воды. Вода, присоединенная к веществу по адсорбционному типу, принято называть гигроскопической. Гигроскопическая вода удаляется еще легче кристаллизационной
Вода является универсальным растворителем, способным растворять очень многие твердые вещества, жидкости и газы. Способность многих веществ растворяться в воде и диссоциировать на ионы определяется ее высокой диэлектрической проницаемостью. У большинства растворителей диэлектрическая проницаемость находится в пределах от 10 до 50. У воды величина диэлектрической проницаемости максимальна и равна 81. Эта особенность воды определяет самую большую растворяющую способность в отношении веществ с полярной и ионной структурой. Высокая растворяющая способность воды сыграла важную: роль в формировании состава природных вод, которые исходя из условий образования значительно отличаются друг от друга по своим качественным показателям.
Необходимо отметить, что по своим химическим свойствам вода является весьма реакционным веществом. Реакционную способность воды крайне важно учитывать при использовании химических методов очистки сточных вод.
В то же время вода является химически устойчивым соединением. То, что вода химически не изменяется под действием тех соединений, которые она растворяет, и не изменяет их, характеризует ее как инертный растворитель. Это свойство воды очень важно для живых организмов нашей планеты, поскольку необходимые их тканям питательные вещества поступают в водных растворах в сравнительно мало измененном виде. Как растворитель вода может использоваться многократно.
Благодаря своей ассоциативности вода обладает удивительными, можно сказать, загадочными свойствами. К примеру, вода, прошедшая сквозь магнитное поле (омагниченная вода), находит применение в промышленности, сельском хозяйстве, строительстве и даже медицине. Омагниченная вода растворяет не только накипь в паровых котлах, но и почечные камни. Лекарства, приготовленные на омагниченной воде, действуют более эффективно.
А талая вода? Ученые в Томске обнаружили, что замачивание семян в талой снеговой воде повышает урожайность ячменя на четверть. Цыплят поили талой речной водой - через два месяца их вес был на 40 % больше, чем у тех, которые пили обычную воду из той же реки.
Есть и озвученная вода. Был проведен такой опыт: семена сосны одновременно замачивали в ведре обычной воды и в ведре той же воды, над которой час гудел автомобильный клаксон. Вторые саженцы были значительно выше и мощней своих собратьев.
А в серьезной научной литературе ежегодно печатаются сведения о чудесах воды освещенной, перемешанной, ионизированной, пропущенной через капилляры, обработанной электрическим током.
И вот что интересно, разные воздействия на воду приводят чаще всего к одинаковым результатам: повышается растворимость веществ в воде, биологическая и химическая активность воды резко снижается. С чем это связано? Почему?
Еще в 1933 году известные химики Дж. Бернал и Рю Фаулер доказали, что вода достаточно сложное образование, содержащее в себе мономолекулы и ассоциаты. Причем количество мономолекул и ассоциатов в одной и той же порции воды непостоянно и зависит от внешних условий. Эту теорию никто никогда не оспаривал, но и выводов из нее особых никто не сделал, пока не хлынул в 60-х годах поток публикаций о "странной" воде,
И тут выяснилось, что свойства "странной" воды имеют явно временный характер: если растопить лед, талая вода лишь несколько часов будет "странной", а затем вновь будет обычной. И еще, каждое воздействие на воду, будь то магнитное поле, звук или нагревание, экспериментаторами объяснялось по-своему, хотя свойства были, как правило, очень похожими.
И наконец, была разработана гипотеза, заключающаяся в том, что все без исключения воздействия на воду приводят к одному результату- дроблению крупных ассоциатов на более мелкие, вплоть до мономолекул; что после прекращения воздействия идет обратный процесс - слипание мономолекул в мелкие ассоциаты, а тех - в крупные. .
В чем, к примеру, причина повышения биологической активности "странной" воды? Почему в "странной" воде ускоряются физико- химические процессы? Да очень просто: мономолекулы аномально-полярны, следовательно, больше растворяют биологически активных веществ. Мономолекулы имеют маленький размер, им легко по сравнению с крупными ассоциатами проникнуть через клеточную мембрану, ввести в клетку питательные вещества, вывести продукты распада.
Мономолекулы, как архиполярные частицы, в большей степени, чем ассоциаты, вызывают электролитическую диссоциацию, повышают концентрацию реагирующих ионов и, соответственно, скорость реакции.
Рассмотренные нами физические и химические свойства воды относятся лишь к одному ее виду, а именно Н2О. Но в природе встречаются и другие устойчивые изотопы водорода (дейтерий, тритий) и кислорода , а соответственно, и другие виды молекул воды.
Наибольшее практическое значение имеет тяжелая вода D2160 с молекулярной массой 20. По свойствам тяжелая вода заметно отличается от обычной воды. Она кипит при +101,4 °С, замерзает при +3,8 °С. Плотность ее при +25 °С составляет 1,1042 г/см3. Молекулы тоже образуют межмолекулярные дейтериевые связи, они прочнее водородных, в связи с этим структура тяжелой воды более стабильна, Растворимость солей в тяжелой воде на 10-20 % ниже, чем в легкой. Она угнетает жизнедеятельность растений и животных.
В природных водах содержание тяжелой воды составляет около 0,02%. Повышенное содержание тяжелой воды наблюдается в живых организмах и минералах. Тяжелая вода очень гигроскопична, ᴛ.ᴇ. поглощает легкую воду. Вязкость тяжелой воды на 20% выше, чем у обычной.
referatwork.ru
Физические свойства.
Физические свойства воды аномальны. Трёхмерная сетка водородных связей, построенная из тетраэдров, существует в жидкой воде во всём интервале от температуры плавления до критической температуры, равной + 3,980 С. Увеличение плотности при плавлении, как и в случае плотных модификаций льда, объясняется искривлением водородных связей.
Искривление водородных связей увеличивается с ростом температуры и давления, что ведёт к возрастанию плотности. С другой стороны при нагревании средняя длина водородных связей становится больше, в результате чего плотность уменьшается. Совместное действие двух фактов объясняет наличие максимума плотности воды при температуре + 3, 980 С.
Плавление льда при атмосферном давлении сопровождается уменьшением объёма на 9%. Плотность жидкой воды при температуре, близкой к нулю, больше, чем у льда. При 00С 1 грамм льда занимает объём 1,0905 кубических сантиметров, а 1 грамм жидкой воды занимает объём 1,0001 кубических сантиметров. И лёд плавает, оттого и не промерзают водоёмы, а лишь покрываются ледяным покровом, что объясняет существование водных форм жизни на земле, а в следствии и всех остальных.
Температурный коэффициент объёмного расширения льда и жидкой воды отрицателен при температурах соответственно ниже - 2100 С и + 3,980 С.
Теплоёмкость при плавлении возрастает почти вдвое и в интервале от 00 С до 1000 С почти не зависит от температуры.
Вода имеет незакономерно высокие температуры плавления и кипения в сравнении с другими водородными соединениями элементов главной подгруппы VI группы таблицы Менделеева.
| Теллуроводород Н2Те | Селеноводород Н2Sе | Сероводород Н2S | Вода Н2О | |
| t плавления | - 510 С | - 640 С | - 820 С | 00С |
| t кипения | - 40 С | - 420 С | - 610 С | 1000 С |
Нужно подвести дополнительную энергию, чтобы разрушить водородные связи. И энергия эта очень значительна. Вот почему так велика теплоёмкость воды. Благодаря этой особенности вода формирует климат планеты. Нагреваясь, она поглощает тепло, остывая, отдаёт его. Земная вода и поглощает, и возвращает очень много тепла, и тем самым “выравнивает” климат. А от космического холода предохраняют Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере – в облаках и в виде паров. Водяной пар создаёт мощный “парниковый эффект”, который задерживает до 60% теплового излучения нашей планеты, тем самым не давая ей охлаждаться
Вода, несмотря на все её аномальные свойства, является эталоном для измерения температуры, массы ( веса), количества тепла, высоты местности.
Шведский физик Андерс Цельсий, член Стокгольмской академии наук, создал в 1742 году стоградусную шкалу термометра, которой в настоящее время пользуются почти повсеместно. Точка кипения воды обозначена 100 , а точка таяния льда 0 .
При разработке метрической системы, установленной по декрету французского революционного правительства в 1793 году взамен различных старинных мер, вода была использована для создания основной меры массы (веса) – килограмма и грамма: 1 грамм, как известно, это вес 1 кубического сантиметра (милилитра) чистой воды при температуре её наибольшей плотности – 40 С.
Вода используется и для измерения количества тепла. Одна калория – это количество тепла, нужное для нагревания 1 грамма воды с 14, 5 до 15,50 С.
Все высоты и глубины на земном шаре отсчитываются от уровня моря.
studfiles.net
Вода и ее физические и химические свойства
Вода ( оксид водорода) – простейшее устойчивое соединение водорода с кислородом. Молекулярная масса воды 18,0160. На водород приходится 11,19% по массе, а на кислород – 88,81%. В природе существует три изотопа водорода – легкий водород Н1, дейтерий D (Н2) и тритий (Н3) и три изотопа кислорода –О16, О17, О18. Искусственно получены еще два изотопа водорода и шесть изотопов кислорода. Теоретически пять изотопов водорода и девять изотопов кислорода могут образовать 135 разновидностей молекул воды, из которых устойчивыми являются девять, включая стабильные изотопы. В природной воде на долю Н1/2О16 приходится 99,75% по массе, на долю Н1/2О18 – 0,2%, на Н1/2О17 – 0,04% и на Н1Н2О16 – примерно 0,093% . остальные пять разновидностей присутствуют в ничтожных количествах.
Молекула воды имеет угловое строение. Ядра атомов образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находятся два протона, а в вершине -–ядро атома кислорода. Межъядерное расстояние О-Н близко к 0,1 нм, а расстояние между ядрами атомов водорода равно примерно 0,15 нм. Структурная формула воды имеет вид:
. .
Н : О : Н
. .
Восемь электронов внешнего электронного слоя атома кислорода образуют четыре электронные пары, две из которых создают ковалентные связи О-Н, а две другие представляют собой неподеленные электронные пары. Вследствие смещения электронов, образующих связи О-Н, к атому кислорода атомы водорода приобретают эффективные положительные заряды. Неподеленные электронные пары также смещены относительно ядра атома кислорода и создают два отрицательных полюса.
Измерения молекулярной массы жидкой воды (18,016) показали, что она выше молекулярной массы воды в парообразном состоянии; это свидетельствует об ассоциации молекул – объединении их в сложные агрегаты. Это явление подтверждается и аномально высокими значениями температур плавления и кипения воды. Ассоциация молекул воды обусловлена образованием водородных связей. В твердом состоянии атом кислорода каждой молекулы воды образуют две водородные связи с соседними молекулами.
Чистая природная вода - жидкость без запаха, вкуса и цвета. По сравнению с другими химическими соединениями вода обнаруживает необычные отклонения по ряду физических свойств – плотности, удельной теплоемкости, вязкости и др.
При нагревании воды происходит разрыв водородных связей и уменьшается степень ассоциации молекул воды. Большое значение имеет и тот факт, что вода обладает аномально высокой теплоемкостью – 4,18 ДЖ/(г*К). Высокая теплоемкость воды есть следствие расхода части теплоты на разрыв водородных связей. В природных условиях вода медленно остывает и медленно нагревается, являясь регулятором температуры на Земле.
Температура кипения воды находится в прямой зависимости от давления – чем оно выше, тем выше температура кипения.
Вязкость (способность жидкости оказывать сопротивление различным формам движения) воды закономерно изменяется в зависимости от температуры : уменьшается с ее возрастанием. С повышением концентрации растворенных в воде солей вязкость воды увеличивается. В тоже время действие давления на вязкость воды довольно специфично: с понижением температуры при умеренном давлении вязкость снижается.
Поверхностное натяжение воды с увеличением температуры уменьшается. Такое поверхностное натяжение обеспечивает подъем уровня воды в капиллярной трубке диаметром 0,1 мм на 15 см при t=18 оС. При добавлении солей поверхностное натяжение воды возрастает, но незначительно.
Вследствие асимметрического строения молекула воды обладает резко выраженным дипольным характером, т.е. в молекуле не совпадают центры тяжести положительных и отрицательных зарядов. Дипольный характер молекул воды способствует образованию так называемых продуктов присоединения: к молекулам воды присоединяются молекулы веществ ионного строения или же не ионного, но с выраженным дипольным характером.
Относительная диэлектрическая постоянная воды равна 80 – это очень высокая величина, чем и объясняется такая большая ионизирующая сила воды.
Оптические свойства воды оцениваются по ее прозрачности, которая в свою очередь зависит от длины волны луча, проходящего через воду.
Вода - термически устойчивое вещество. Она выдерживает нагревание до температуры 1000оС и лишь при температуре выше 1000оС частично разлагается на водород и кислород. Термическое разложение (диссоциация) воды протекает с поглощением теплоты, а согласно принципу Ле Шателье, чем выше температура, тем больше степень диссоциации.
Вода – весьма реакционно способное вещество. Она реагирует с оксидами многих металлов ( Na2O, CaO и др.) и неметаллов ( Cl2O, CO2 и др.), образуя кристаллогидраты с некоторыми солями [Al2(SO4)3*18h3O], вступает во взаимодействие с активными металлами (Na,K и др).
Вода - катализатор многих химических реакций, и иногда для прохождения реакции необходимо хотя бы ее следы.
Обладая дипольным характером, вода является растворителем. Раствором называется твердая или жидкая гомогенная система, состоящая из двух или более компонентов. Наиболее распространенными являются жидкие растворы, когда одним из компонентов системы является жидкость, а из всех жидких растворов первостепенное значение имеют водные растворы. Энергия образования молекул воды высока, она составляет 242кДж/моль. Этим объясняется устойчивость воды в природных условиях. Устойчивость в сочетании с электрическими характеристиками и молекулярным строением делают воду практически универсальным растворителем для многих веществ.
Химически чистая вода очень плохо проводит электрический ток, но все же обладает некоторой электропроводностью, так как она способна в очень незначительной степени диссоциировать на ионы водорода и гидоксил-ионы: Н2О Н+ + ОН-
Так как скорость химической реакции прямо пропорциональна действующим массам, т.е. концентрациям реагирующих веществ, поэтому можно написать:
V1= k1[h3O]иv2= k2[H+]*[OH-]
Для воды и разбавленных растворов при неизменной температуре произведение концентраций ионов водорода и гидроксил-ионов есть величина постоянная. Растворы, в которых концентрация ионов водорода и гидоксил-ионов одинаковы, называются нейтральными растворами. Если в растворе [H+] > [OH-] и, следовательно , [H+] > [10 –7] моль/л, то такой раствор называется кислым, а если [H+] < [10-7] моль/л, то раствор называется щелочным. Большинство химических элементов образует более растворимые соединения в кислых средах и менее растворимые в нейтральных. Некоторые элементы образуют легкорастворимые соединения в щелочных растворах. Так, двухвалентное железо может находиться в растворе в менее кислых водах, чем трехвалентное. Гидроксиды магния выпадают из раствора только в сильнощелочных водах. Важной характеристикой миграционной способности элементов является «рН начала выпадения гидроксида». То есть та величина рН раствора, при которой из раствора начинается выпадение гидроксида данного элемента. Эта величина зависит как от свойств самого элемента, так и от условий внешней среды. Например, для большинства элементов с повышением температуры рН осаждения гидроксида повышается. Поэтому в ландшафтах жаркого климата миграционная способность элементов в водной среде может быть более высокой, чем в условиях низких температур.
Среди аномальных свойств воды, играющих важную роль в поддержании жизни на нашей планете, следует отметить:
Аномальный вид температурной зависимости плотности воды. Максимум плотности воды наблюдается при температуре около 4оС. Благодаря этому с наступлением морозов поверхностный слой воды охлаждается до 4оС и как более тяжелый опускается на дно водоема, вытесняя более теплые и легкие слои на поверхность. В дальнейшем, когда весь водоем охладится до 4оС, будет охлаждаться только поверхностный слой , который, как более легкий, будет оставаться на поверхности водоема. Лед и покрывающие его снег являются хорошей защитой водоема от промерзания, так как обладают малой теплопроводностью (теплопроводность снега при плотности 0,1 г/см3 соответствует теплопроводности шерсти, а при плотности 0,2 г/см3 – теплопроводности бумаги). Все это в целом способствует сохранению жизни в водоемах в зимнее время.
Теплоемкость воды. Величина теплоемкости воды выше, чем у всех твердых и жидких веществ, за исключением жидкого аммиака и водорода. Благодаря огромной теплоемкости, океаны сглаживают колебания температуры, и перепад температур от экватора до полюса составляет всего 30оС.
Теплота плавления. Значение теплоты плавления воды, равное 6,012 кДж/моль, является наиболее высоким среди твердых и жидких тел, за исключением аммиака и водорода. Благодаря высокой теплоте плавления, на Земле сглаживаются сезонные переходы: весну и осень можно рассматривать как фазовый переход воды. Сравнительно легко нагреваясь или охлаждаясь до 0оС, вода, снег и лед для перехода в другое фазовое состояние требуют значительных расходов энергии. Поэтому эти переходы обычно растягиваются во времени. Следует отметить, например, что при замерзании 1 м3 воды выделяется столько же тепла, сколько при сжигании примерно 10 кг угля.
Теплота испарения. Наибольшее значение теплоты испарения приводит к тому, что большая часть солнечной энергии, достигающей Земли, расходуется на испарение воды, препятствуя перегреву ее поверхности. При конденсации паров воды в атмосфере происходит выделение этой энергии, которая может переходить в кинетическую энергию воздуха, вызывая ураганные ветры.
Поверхностное натяжение. Максимальное, за исключением ртути, поверхностное натяжение воды приводит к появлению ряби и волн на водной поверхности уже при слабом ветре. В результате этого резко возрастает площадь водной поверхности и интенсифицируются процессы теплопередачи между атмосферой и гидросферой. С высоким поверхностным натяжение воды связаны и капиллярные силы, благодаря действию которых вода способна подниматься на высоту до 10-12 метров от уровня грунтовых вод.
Диэлектрическая постоянная. Диэлектрическая постоянная имеет аномально высокое значение. Это определяет самую большую растворяющую способность воды по отношению к веществам с полярной и ионной структурой. Поэтому в природе нет химически чистой воды. Мы всегда имеем дело с ее растворами.
studfiles.net
|
|
..:::Счетчики:::.. |
|
|
|
|
|
|
|
|