Необычные свойства обычной воды
Заказать уникальный реферат- 11 11 страниц
- 8 + 8 источников
- Добавлена 13.05.2018
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Аномалии плотности 3
Термодинамические аномалии 5
Физические аномалии 6
Структура воды и льда 8
Заключение 11
Список литературы 12
Но при этом, важным фактом является то, что такая «рыхлость» упаковки частиц, не приводит к неустойчивости структуры, а только к перестройке. То естьпри плавлении льдасохраняет свои водородные связи (Рисунок 5), но углы между ними уже будут отличаться унга тетраэдра, что и приводит к повышению ее плотности по сравнению со льдом.Таким образом, при низких температурах структура воды более упорядочена, то есть углы между водородными связями в сетке в меньшей степени отклоняются от стандартного тетраэдрического угла, более «рыхлая», имеет меньшую плотность и ее труднее деформировать. При изменении температуры сетка перестраивает свою структуру. При этом происходит изменениене только углов между связями, но и характера связности молекул. Но если при низких температурах, в кристаллической фазе структура каждой из десяти форм льда остается неизменной в определенном интервале температур, и перестройка сетки происходит при переходе от одной формы к другой дискретно, то в жидкости структура сетки водородных связей перестраивается при изменении температуры непрерывно.ЗаключениеТаким образом, казалось бы, такие простые вещества – вода и лед – таят в себе множество загадок. Их разгадывание представляет собой не только очень интересную физическую проблему, но и чрезвычайно важно для жизни на Земле, так как имеет прямое отношение к здоровью и благополучию человека. Возможно, они дают один из самых ярких примеров роли электронной и молекулярной структуры в формировании физических свойств при простейшем и хорошо известном химическом составе вещества.Список литературыBall P. Water: water – an enduring mystery/ P. Ball //Nature. – 2008. – V. 452, N 7185. – P. 291.Y. Nonomura, R. SaitoT. Maeno.HelenKellerproblem: tactiletextureofwaterisn'tnecessarilyfavourable, AquaIncognita: whyicefloatsonwaterandGalileo 400 yearson(Ed. P. LoNostroandB. W. Ninham, ISBN: 9781925138214).: ConnorCourt, Ballarat, 2014. – P. 306-319.НаберухинЮ.И. Загадкиводы /Ю.И. Наберухин// Соросовскийоб- слабыхводородныхсвязеймеждумолекуламиводыразовательныйжурнал. – 1996. – № 5. -С. 41-48.Marion G. M. The compressibility of ice to 2.0 kbar / G. M. Marion, S. D. Jakubowski // Cold Regions Science and Technology. – 2004. – V. 38,N. 2-3. – P. 211-218.G.S. Kell, Thermodynamic and transport properties of fluid water, in: Water: A Comprehensive Treatise,Vol. 1(E Franks, ed.).: Plenum Press, NY, 1972. –P. 363-412.Bridgman P. W. The viscosity of liquids under pressure /P. W. Bridgman //Proceedings of the national academy of sciences. – 1925. – V. 11,N 10. – P. 603-606.Tanaka H. A new scenario of the apparent fragile-to-strong transition in tetrahedral liquids: water as an example /H. Tanaka //Journal of Physics: Condensed Matter. – 2003. – V. 15, N. 45. – P. L703.Kawamoto T. Changes in the structure of water deduced from the pressure dependence of the Raman OH frequency / T. Kawamoto, S. Ochiai H. Kagi //The Journal of Chemical Physics. – 2004. – V. 120, N 13. – P. 5867-5870.
2. Y. Nonomura, R. Saito T. Maeno. Helen Keller problem: tactile texture of water isn't necessarily favourable, Aqua Incognita: why ice floats on water and Galileo 400 years on (Ed. P. Lo Nostro and B. W. Ninham, ISBN: 9781925138214).: Connor Court, Ballarat, 2014. – P. 306-319.
3. Наберухин Ю.И. Загадки воды / Ю.И. Наберухин // Соросовский об- слабых водородных связей между молекулами воды разовательный журнал. – 1996. – № 5. - С. 41-48.
4. Marion G. M. The compressibility of ice to 2.0 kbar / G. M. Marion, S. D. Jakubowski // Cold Regions Science and Technology. – 2004. – V. 38, N. 2-3. – P. 211-218.
5. G.S. Kell, Thermodynamic and transport properties of fluid water, in: Water: A Comprehensive Treatise, Vol. 1 (E Franks, ed.).: Plenum Press, NY, 1972. – P. 363-412.
6. Bridgman P. W. The viscosity of liquids under pressure / P. W. Bridgman // Proceedings of the national academy of sciences. – 1925. – V. 11, N 10. – P. 603-606.
7. Tanaka H. A new scenario of the apparent fragile-to-strong transition in tetrahedral liquids: water as an example / H. Tanaka //Journal of Physics: Condensed Matter. – 2003. – V. 15, N. 45. – P. L703.
8. Kawamoto T. Changes in the structure of water deduced from the pressure dependence of the Raman OH frequency / T. Kawamoto, S. Ochiai H. Kagi //The Journal of Chemical Physics. – 2004. – V. 120, N 13. – P. 5867-5870.
Вопрос-ответ:
Какие аномалии имеет вода?
Вода имеет аномалии плотности и термодинамики. Её плотность максимальна при температуре 4 °C, а при дальнейшем нагреве она начинает убывать, что является необычным для большинства жидкостей. Термодинамические аномалии включают аномальное поведение воды при нагревании и охлаждении, например, её температура кипения и точка плавления также отличны от обычных веществ.
Почему вода имеет аномальности в плотности и термодинамике?
Аномалии воды объясняются её специфической структурой. Молекулы воды образуют водородные связи, которые создают трёхмерную сеть. При нагревании вода переходит в жидкое состояние, но молекулы сохраняют связи, что приводит к рыхлому упаковке частиц и, следовательно, к аномалиям плотности.
Какая связь между структурой воды и её аномалиями?
Структура воды, основанная на водородных связях, играет ключевую роль в формировании её аномалий. Вода образует множество порядковых структур, таких как кластеры и цепочки, которые влияют на её физические свойства, такие как плотность и термодинамическое поведение.
Что происходит со структурой воды при плавлении льда?
При плавлении льда структура воды не разрушается, а перестраивается. Водородные связи между молекулами сохраняются, но углы между ними меняются, что приводит к повышению плотности воды по сравнению со льдом.
Какие ещё физические аномалии имеет вода?
Помимо аномалий плотности и термодинамики, у воды есть другие необычные физические свойства. Например, вода имеет высокую поверхностную напряженность, уникальные теплоемкость и теплопроводность, а также аномальное сжатие при высоких давлениях. Эти свойства делают воду уникальной и важной для жизни на Земле.
Какие аномалии имеет плотность воды?
Плотность воды обладает несколькими аномалиями, которые делают ее необычной. В нижней части столба жидкой воды плотность постепенно увеличивается с увеличением давления, в то время как у большинства веществ плотность уменьшается при возрастании давления. Это называется аномалией плотности. Кроме того, при охлаждении воды до определенной температуры, плотность также начинает увеличиваться, а не уменьшаться, как это обычно происходит. Это явление называется термодинамической аномалией.
Какие физические аномалии имеет вода?
Физические аномалии воды включают в себя аномалии плотности и термодинамические аномалии. Аномалия плотности означает, что вода увеличивает свою плотность при возрастании давления, вместо того, чтобы снижать ее, как большинство других веществ. Термодинамические аномалии означают, что вода увеличивает свою плотность при охлаждении до определенной температуры, вместо того, чтобы уменьшать ее. Эти аномалии делают воду уникальным и необычным веществом.
В чем заключается аномалия плотности воды?
Аномалия плотности воды заключается в том, что плотность воды увеличивается при увеличении давления в нижней части столба жидкости. Это необычное поведение, так как у большинства веществ, плотность обычно уменьшается при возрастании давления. Аномалия плотности воды играет важную роль в природных процессах, таких как циркуляция океанов и воздуха, и является одной из причин, по которой вода остается на поверхности Земли в жидком состоянии.
Какие аномалии имеет вода?
Вода имеет несколько аномалий, включая аномалии плотности, термодинамические аномалии и физические аномалии.
Что такое аномалия плотности воды?
Аномалия плотности воды означает, что вода достигает своей максимальной плотности при температуре около 4 градусов Цельсия, а затем ее плотность начинает уменьшаться при дальнейшем охлаждении.
Что такое термодинамические аномалии воды?
Термодинамические аномалии воды относятся к ее поведению в процессе нагревания и охлаждения. Например, при охлаждении ниже 4 градусов Цельсия, вода начинает расширяться вместо сжатия, что является необычным для других жидкостей.