Kad ūdens ir visgrūtākais?
Ūdens ir ne tikai kaut kas īpašs, jo mums tas ir vajadzīgs, lai dzīvotu, tam ir arī ļoti īpašs īpašums: anomālijas dēļ tas ir vissmagāk, ja ir 4 grādi pēc Celsija. Kā tieši jūs to varat izskaidrot?
Ūdens kā ķīmiska anomālija
- Sarunvalodā teikts, ka ūdens ir smagākais pie 4 grādiem, bet paskatieties uz to fizika šis apgalvojums ir nedaudz jālabo.
- Stingri sakot, svars nemainās, jo viens litrs ūdens vienmēr sver vienu kilogramu. Tomēr šķidruma blīvums mainās atkarībā no temperatūras un 4 grādi pēc Celsija ir punkts, kurā tas iegūst vislielāko blīvumu.
- Šī ir anomālija, jo audumu normālā uzvedība ir tāda, ka tie kļūst blīvāki, jo vēsāks kļūst. Tātad varētu teikt, ka tās ir visgrūtākās, kad ir aukstākais.
- Tomēr ar ūdeni tas tā nav. Tas atdziestot iegūst lielāku blīvumu (var teikt, ka kļūst smagāks), bet visgrūtāk tas ir pie 4 grādiem pēc Celsija. Ja temperatūra pazeminās tālāk, blīvums atkal samazinās (tas kļūst gaišāks).
Kāpēc tieši 4 grādos pēc Celsija ir visgrūtāk?
- Šī īpatnība nav nekas mistisks, bet to var izskaidrot fiziski.
- Atsevišķas molekulas pārvietojas arvien mazāk, pazeminoties temperatūrai, un tāpēc tām ir nepieciešams arvien mazāk vietas.
- Ar normālām vielām molekulas ir sakārtotas "kārtīgi" un tādējādi ietaupa vietu. Audums saraujas un līdz ar to palielinās blīvums.
- Tomēr ūdens ievēro šo secību tikai līdz precīzi 3,98 grādiem pēc Celsija, pēc tam šī secība trūkst, jo darbojas elektrostatiskie spēki. Tagad tie izraisa arvien lielākus traucējumus.
- Spēki izraisa ūdeņraža atomu vēlmi atrasties pēc iespējas tālāk viens no otra, bet tuvu skābekļa atomiem. Redzamais rezultāts: Efs rada ledu.
- Tomēr "traucējumu" dēļ tam ir mazāks blīvums, neskatoties uz temperatūras pazemināšanos. Tātad atkal ir vieglāk.
Ūdens anomālija - tā jūs to izskaidrojat fizikā
Ūdenim ir īpaša iezīme, kas atšķir šķidrumu no citiem ...
Cik noderīgs jums šķiet šis raksts?
