Это анормальное свойство характерно воде, так как все вещество при переходе из жидкого состояния в твердое сжимаются, плотность их увеличивается. А вода не подчиняется законам физики не только по этому свойству, но по всем. Благодаря этому существует и жизнь на планете Земля. Лед легче воды, поэтому водоемы зимой не промерзают до дна, сохраняя живое подо льдом.
Вода, как все водородные соединения неметаллов - газы, а вода Н2О - жидкость при обычных условиях, что является свойством аномальным, в противном случае, как мы утоляли бы жажду и проходили все процессы жизнедеятельности. Причина первого и второго свойства воды в образовании водородных связях между молекулами. В кристаллической решетке льда упаковка молекул воды не плотная, поэтому в образованных "полостях" содержится воздух, поэтому лед плавает на воде.
Растворы - это смеси, а в смесях вещества сохраняют все свои свойства. При смешивании веществ, если они образуют истинные растворы, происходит диффузия. Плотность таких смесей говорят изменяется аддитивно. Например, плотность спирта меньше, чем воды, то плотность будет тем больше, чем больше в растворе воды, и наоборот, чем больше спирта, тем плотность раствора будет уменьшаться. Вспомните, как измеряют жирность молока/сливок, чем плотность сливок меньше, тем выше массовая доля жира, так как жир легче воды. Так с помощью лактометра измеряют жирность молока, сливок. Само молоко представляет сложную гетерогенную систему: водный раствор воды и белка, а также эмульсию водного раствора с нерастворимым в воде жиром.
Вопреки распространенному мнению, при замерзании расширяется не только вода, но ряд других веществ и соединений. Из простых веществ, например, висмут, галлий, германий, кремний. Из сплавов таким свойством обладают бронза, чугун, сплавы висмута со свинцом и сурьмой. Уникальность воды состоит в том, что она имеет наибольший коэффициент температурного расширения при замерзании (около 10%, для сравнения у висмута - 3,27%), ну и данная особенность воды в наибольшей степени влияет на жизнь человека, да и вообще на жизнь. Например, температура тела человека 36,6 градусов связана с тем, что именно в этой точке теплоемкость воды максимальна, следовательно именно при такой температуре вода эффективнее всего работает как теплоноситель.
Извините за невнимательность.
При замерзании - только вода. У всех остальных жидкостей при снижении температуры кристаллические решетки сжимаются. Например, взять тот же спирт или ртуть в термометре, которая расширяется только при повышении t. Следовательно, чем больше в каком бы то ни было жидком растворе молекул H2O, тем больше он увеличивается в объеме при замерзании. Это объясняется тем, что атомы H и O при понижении t приближаются друг к другу. И напротив: в теплой среде структурная связь между ними ослабевает, молекулы двигаются быстрее и не могут сгруппироваться; вода приобретает характерную текучесть.
Конечно, все зависит от вида и состава жидкости. Например, свойство расширяться у керосина проявляется больше, чем у воды.
Коэффициент расширяемости (приведено по уменьшению):
(от 5 и до 8° С) - 0,00002
Как видно, наибольшее расширение наблюдается у легковоспламеняющихся жидкостей, в данном случае - эфира.
http://scibio.ru/fizika/molekulyarnaya_fizika/teplota/teplovoe_rasshirenie_zhidk
http://www.studfiles.ru/preview/2383541/page:22/ (подзаголовок: тепловое расширение жидкостей (о том, как правильно провести эксперимент).
Добавить комментарий