Почему вода жидкая?

Анонимный вопрос  ·  
3,9 K
Университет детей рассказывает об окружающем мире доступным научным языком.   ·  udetey.ru

Сначала надо выяснить, что значит “жидкая”.
“Жидкий” — это состояние вещества, его ещё называют агрегатным. Жидкое вещество находится в состоянии, промежуточном между твёрдым и газообразным. Когда вещество жидкое, у него постоянный объём, но отсутствует постоянная форма (в твёрдом состоянии и объём, и форма постоянны, а в газообразном не постоянно ни то, ни другое).
Вода сразу приходит на ум, когда мы произносим слово “жидкость”, но мы прекрасно знаем, что вода может быть твёрдой (в виде льда) и газообразной (в виде пара). Когда вода тает, учёные говорят, что она переходит из твёрдого агрегатного состояния в жидкое. Мы знаем, что лед тает, когда становится теплее. Действительно, переход из одного агрегатного состояния в другое совершается под действием температуры. Для воды температура перехода из твёрдого состояния в жидкое (температура плавления) – это 0⁰С. Когда температура ниже нуля, вода существует в виде льда, когда выше – вода жидкая. Если температура достигнет +100⁰С , вода закипит и станет испаряться, то есть превратится в пар (иными словами, перейдёт в газообразное агрегатное состояние).
Как вода переходит из одного состояния в другое?
Всё дело в молекулах и их движении. Каждая молекула воды состоит из атомов (двух атомов водорода и одного атома кислорода). Ученые-химики договорились обозначать водород латинской буквой Н, а кислород – буквой О. Химическую формулу воды они записывают, соответственно, как Н2О.
Когда температура низкая, молекулы Н2О малоподвижны и организованы в строгом порядке, они находятся на равных расстояниях друг от друга, между ними существуют прочные связи и они не могут перемещаться, а только немного колеблются. Поэтому вода в твердом состоянии (то есть, лед) имеет определенную форму.
Но с повышением температуры до определенного уровня (до температуры плавления) подвижность молекул увеличивается, порядок нарушается. Молекулы в жидкости все так же связаны между собой, но не столь строго, как в твердом веществе, и они могут иногда перепрыгивать с места на место. Этим объясняются текучие свойства жидкости. На поверхности жидкости движущиеся молекулы иногда могут отрываться от неё., образуя пар. Этот процесс называется испарением, и он идёт тем быстрее, чем выше температура жидкости. Когда же температура достигнет точки кипения, связи между большинством молекул разорвутся, и уже не только единичные молекулы с поверхности, но постепенно вся жидкость перейдет в газообразное состояние.
Это может показаться удивительным, но плавиться и испаряться может не только вода, но и любое другое вещество. Только температура плавления и кипения у разных веществ разная. Например, при обычной температуре железо всегда твердое. Чтобы оно расплавилось (превратилось из твердого в жидкое), его нужно нагреть до температуры выше 1500 градусов. На заводах для этого устанавливают специальные огромные печи, которые очень долго разогревают, а потом никогда не тушат, чтобы температура в них не падала. Ну а чтобы железо стало из жидкого газообразным, понадобится почти 3000⁰С! Но при остывании до обычной температуры железо опять станет твердым.
Другой пример — кислород. В обычных условиях это газ, которым насыщен воздух. Но если температуру понизить до -183⁰, кислород станет жидким. А при температуре -219⁰ кислород станет твердым. Хорошо, что таких температур в обычных условиях на Земле не бывает, и кислород остается газом — ведь он так нужен всем живым существам для дыхания.

13 августа 2018  ·  2,3 K

Наши дети большие тексты не читают. Надо объяснять кратко и понятно.

Комментировать ответ...
Реклама
Вы знаете ответ на этот вопрос?
Поделитесь своим опытом и знаниями
Войти и ответить на вопрос
Читайте также

Почему вода прозрачная?

Эльса М.  ·  4,9K
Всем трям, то есть здравствуйте. :) Я по жизни оптимист, натуралист, огородник-г...

Цвет небольшого объёма воды просто не воспринимается глазом. Хотя она и кажется прозрачной, при увеличении объёма вода приобретает голубой оттенок. Это происходит из-за внутренних свойств воды по поглощению и рассеиванию света. Присутствующие или растворённые в воде вещества также могут придать ей различный цвет.

2 февраля 2019  ·  3,4 K
Прочитать ещё 3 ответа

Как определить, качественная вода или нет?

Диасел  ·  84
ООО "НПК "Диасел" - Профессиональная очистка воды  ·  diasel.ru
ОтвечаетОльга С.

Для того, чтобы определить качественная ли вода в домашних условиях, можно использовать следующие методы:

  1. Вкусовые и визуальные признаки. Если вода мутная, с постороними примесями, неприятно пахнет, горькая на вкус - это признаки загрязнения воды.

  2. Также можно капнуть воду на зеркало и дать ей высохнуть. Если Вы увидите оставшийся след, то это свидетельствует о наличии примесей в воде.

  3. Одним из простых способов определить жесткая ли вода (наличие солей жесткости) является кипячение. Если при кипячении Вы обнаружите белый налет на дне и стенках, значит в воде повышенная жесткость.

Но единственно точным определением качества воды является анализ воды. Он делается на 17-25 стандартных показателей: железо, жесткость, запах, привкус, мутность, цветность, рН, нитраты, сульфаты, хлориды, окисляемость, фториды, минерализация, аммиак, сероводород и др.

19 февраля  ·  4,9 K
Прочитать ещё 1 ответ

Вредно ли смешивать и пить кипяченую воду с сырой?

Sergey Buevich  ·  964
Арт-директор, дизайнер, рационалист, скептик

Не раз слышу о «вреде» такого смешивания. Приводят причины, начиная от структурированной воды, до накопления ядовитой тяжёлой воды.

Структурированная вода. Эта идея появилась не у физиков, не у химиков и не биологов, а у гомеопатов. Да, у тех, кто разводит печень барбарийской утки в таких количествах, когда не остается ни одной молекулы «действующего» вещества. Но это отдельная тема.

Что такое вода? Это молекулы, между которыми образуются временные водородные связи, из-за чего вода может быть жидкой и даже твёрдой. Молекулы постоянно образуют скопления (агрегаты), время жизни которых невероятно мало из-за теплового движения. При достижении температуры 100 °С (нормальное давление), тепловое движение настолько сильное, что водородные связи рушатся и молекулы разлетаются в стороны — вода кипит. При 0 °С водородные связи настолько сильны, что сдерживают молекулы — вода переходит в твёрдое состояние. Так вот, исследования говорят, что время жизни водородных измеряется пикосекундами (10^-12 секунд).

Тяжёлая вода — оксид дейтерия (изотопа водорода). Дело в том, что в природе всегда содержится очень малое количество тяжёлого водорода, но правда по большей части, в виде полутяжёлой воды (атом кислорода, атом протия, атом дейтерия). Количество в природе около 0,015% (в людях тоже). Миф появился видимо у людей, знакомых немного с химией, базируется на небольшой разнице в температурах кипения тяжёлой и обычной воды. Однако, чтобы упариванием получить хоть чуть-чуть тяжёлой (полутяжёлой) воды — вам придётся упарить столько воды, сколько нет на Земле. Проще из водопроводной воды намыть золото :)

К тому же, тяжёлая вода не настолько токсична. Можно спокойно выпить пару стаканов, почти весь дейтерий выйдет через несколько дней. Чтобы получить существенный вред здоровью, надо пить тяжёлую воду вместо обычной в течении продолжительного времени, чтобы заменить в организме хотя бы 25-50% атомов протия (обычного водорода).

Что касается тяжёлых металлов и прочих весьма вредных веществ, то существуют нормы водопроводный воды. Чтобы превысить норму, вам придётся делать следующее — кипятить воду, пока не останется 5-10% объема, профильтровать через бумажный фильтр, чтобы избавиться от накипи, долить чистой воды и снова упаривать до 5-10%. Повторять это придётся много раз. Очень много раз. Не пить её в процессе, чтобы не потерять ценные примеси. Вы всегда так пьёте чай? :)

А так, да, если просто выпить сырую воду с кипячёной, будет примерно также, как выпить сырую воду.

28 августа 2015  ·  14,1 K
Прочитать ещё 3 ответа

Почему суша нагревается быстрее, чем моря, океаны?

Инженер, немного пилот. Физик, химик, электронщик-любитель. Независимый звукореж...

Ключевых момента два - теплолёмкость и теплопроводность. Теплоёмкость воды выше, чем камней и почвы, то есть для её нагрева до той же температуры нужно больше энергии. Кроме того, вода, в отличие от суши перемешивается и нагревать приходится бОльший объём вещества чем на суше. Суша же не перемешивается и плохо проводит тепло, поэтому вся попадающая энергия нагревает только тонкий слой на поверхности и это происходит быстрее.

21 марта 2018  ·  510

Зачем воду газируют СО2?

бывший директор по продажам на внешних рынках компании Aqualife

Это такая технологическая смесь: СО2 не растворяется в воде, не входит в реакцию с водой. Есть вода, насыщенная кислородом, но она не будет газированной, потому что кислород входит в реакцию с водой и как бы растворяется. А СО2 находится в воде во взвешенном состоянии, оставляет свое действие таким, каким его и планируют – то есть образуются пузырьки. 

Вредно это или нет, зависит от того, что у вас за жидкость. Любая жидкость с СО2 быстрее всасывается во все органы. Если у вас в напитке много сахара, сахарозаменителя, красителя, это все вместе с СО2 быстрее всасывается во все органы, через которые проходит жидкость. А дальше уже все зависит от того, сколько вы выпили и что это за жидкость. 

Спортсмены пьют негазированную воду, потому что хотят, чтобы все было естественно. Я и сам тоже пью негазированную воду.

Газированная вода – нечто неестественное. В природе газированная вода – это лечебная вода с огромным количеством минералов и солей. Обычная вода газированной не бывает.

3 марта 2017  ·  235

Вода при замерзании расширяется или сжимается?

Эффективный репетитор по математике, физике, химии. Автор книг и консультант по обучению...  ·  repetitor-5.ru

Легко проверить на практике, что при замерзании вода заметно увеличивается в объёме. Плотность воды - 1 кг на литр, а льда - 0.9 кг на литр.

Объясняется это тем, что лёд образует кристаллическую структуру с пустотами, а в воде между молекулами нет пустот.

Поэтому на практике с наступлением зимы воду сливают из труб и шлангов, которые могут замёрзнуть, чтобы они не полопались.

11 декабря 2018  ·  25,5 K
Прочитать ещё 3 ответа

Почему вода кажется то прозрачной, то голубой, то зеленой?

Олеся Н.  ·  791
Мне интересны множество тем: от психологии до космоса...)

Вода кажется нам различного цвета из-за процессов поглощения и рассеивания света, поскольку в воде присутствуют растворенные вещества и различные взвеси, то их наличие придает воде различную окраску.

Небольшие количества воды кажутся нам прозрачными, при увеличении глубины вода приобретает голубой оттенок, это происходит из-за поглощения молекулами воды красной и зеленой части и отражения синей видимого спектра.

Зеленый оттенок имеет морская вода, из-за высоких концентраций фитопланктона, который поглощает красный и синий спектр и отражает зеленый спектр света. В зависимости от количества фитопланктона морская вода имеет цвет от сине-зеленого до зеленого.

Прочитать ещё 1 ответ

Есть ли жидкость кроме воды?

Копирайтер для B2B. Пишу яркие продающие тексты на сложные темы.

Любое вещество может иметь жидкую фазу. Масло, ртуть, чай, жидкий гелий... Вода - лишь одно вещество из бесчисленного множества существующих в этой Вселенной.

8 июня  ·  < 100

Что будет если вся вода на Земле превратится в жидкое состояние? Реально ли такое?

Анонимный ответ

Я думаю, вы имеете в виду, что будет если растает весь лёд, включая Антарктику и Гренландию? Ведь еще очень много воды постоянно в атмосфере, в виде пара. Не могу представить сценарий, чтобы вся вода в атмосфере вдруг сконденсируется в жидкость.

Если весь лёд растает, что чуть более реалистично, то уровень мирового окена чуть повысится. Насколько - это не очень легко предсказать, но где-то между 20 и 80 метрами. Причем 80 - это из очень натянутых моделей. Кроме воды из растаявшего льда, вода уже в океане станет более тёплой и расширится.

И часть суши, которая сейчас над уровнем океана меньше чем столько метров окажется под водой. Миллионам людей придется переселиться из затопленных районов в бывшие пустыни, ставшие джунглями, и бывшие горы, ставшие побережьями. В те же, свободные ото льда, Антарктиду и Гренландию, например. В Сибири настанет рай на земле, а вот Лондон и Флорида оказались бы под водой.

Ну и, если в Антарктике температура выше нуля по Цельсию (то есть, повысится на 40 градусов, и если перепад температур между экватором и полюсами не изменится (что отнюдь не очевидно), то экваториальная зона может стать непригодна к жизни.

Исторически, за последние 100 миллионов лет, примерно 1/3 времени ледяных щитов в Антарктике совсем или почти не было.  33 миллиона лет назад в Антарктиде росли леса, а 3 миллиона лет назад ледяные щиты выросли до исторически рекордных размеров. Вполне реалистично, что они вернутся к исторически средним размерам.

Почему лёд плавает в воде?

Александр  ·  4,5K
ALBA synchrotron, postdoc

За счёт водородных связей молекулы воды в структуре льда образуют очень рыхлую решетку с большими пустотами, примерно так:

Первое, что происходит при плавлении, это заполнение пустот ставшими подвижными молекулами воды. В результате средняя плотность жидкой воды становится больше, чем у твёрдой.

Прочитать ещё 1 ответ