Отвлекаясь на сенсации и броские заголовки, мы часто не замечаем удивительное вокруг нас. Фраза избитая, но не потерявшая своей актуальности. Вот что интересного можно найти в воде? Уж точно не скрытую энергию, которую передали в неё колдуны и экстрасенсы. Невозможно обнаружить то, чего нет.
А если мы проследим, как вода нагревается и остывает, то откроем несколько действительно неординарных свойств этой жидкости.
Когда температура воды растёт, то молекулы вещества интенсивнее взаимодействуют друг с другом, отталкиваются сильнее, что ведёт к росту объёма. При охлаждении ситуация меняется: молекулы замедляют движение, сближаются и до температуры +4 градуса Цельсия объём воды падает, а жидкость при этом обладает максимально возможной плотностью. Всё логично, охлаждаясь, тела сжимаются, твёрдые или жидкие - не принципиально, и вот в кубическом сантиметре холодного объекта гораздо больше молекул, чем в таком же кусочке пространства, заполненного горячим веществом.
Не спешите делать выводы, ведь охлаждаясь на участке от +4 до 0 градусов вода расширяется, её плотность снова падает. Такими же свойствами, уменьшением плотности при снижении температуры обладают висмут, галлий, кремний и сурьма. Мы не так часто используем их в быту и исследованиях, так что вернёмся к воде и её состоянию при низкой температуре.
На данный момент существуют два объяснения феномену. Первый предложил ещё в XIX веке Гарольд Витинг. Согласно его гипотезе, которая была многократно модифицирована и улучшена, вода при низких температурах представляет собой сочетание областей с различным способом соединения молекул, так называемые участки аморфного льда. Плотность этих участков не одинакова и при плавлении образуются два вида воды в объёме одного вещества,разница в плотности которых проявляется при остывании. Одна сжимается сильнее, другая меньше.
Второе объяснение предложил физик Масакадзу Мацумото в 2007 году. По его мнению, особенности изменения плотности воды зависит от свойств связей между молекулами вещества и неустойчивой формы структур, которые они образуют. Последним даже название придумали - витриты. Осталось проверит гипотезу Мацумото в серии экспериментов и найти такие структуры.
Было интересно? Посмотрите другие материалы канала и подпишитесь. А ещё я пишу книги про физику и астрономию, можете ознакомиться и совершенно бесплатно скачать одну из них
Уважаемые борцы со всемирным научным заговором и эмоционально несдержанные читатели, ваши комментарии неизбежно удаляются. Даже не тратьте время.
