§ 24. Насичена пара. Кипіння. Вологість повітря

Ви вже знаєте з курсу фізики 8 класу про можливі переходи речовини з одного стану в інший. Зараз нас цікавитимуть переходи рідини в газ і газу в рідину. На рис. 24.1 схематично показано такі переходи.

Рис. 24.1. Можливі перетворення рідини в газ і газу в рідину

Зверніть увагу!

Різні рідини випаровуються з різною швидкістю: крапелька ефіру (летючої рідини) за кімнатної температури зникає просто на очах, крапелька води — протягом кількох хвилин, а от випаровування крапельки ртуті триватиме в десятки тисяч разів довше. Випаровування йде тим швидше, чим слабкіші зв’язки між частинками в рідині.

Оскільки швидкі молекули в рідині є завжди, випаровування відбувається за будь-якої температури. Однак з її підвищенням швидкість випаровування швидко зростає (збільшується кількість швидких молекул). Крім того, випаровування прискорюється зі збільшенням площі поверхні рідини (пролита рідина швидше висохне, якщо її розтерти по підлозі).

Під час випаровування середня кінетична енергія молекул рідини зменшується (адже її залишають молекули з найбільшою кінетичною енергією). Це означає, що за відсутності теплопередачі випаровування спричиняє охолодження рідини. Щоб температура рідини під час випаровування не зменшувалася, рідина має отримувати певну кількість теплоти (ви це відчуваєте, коли навіть у спекотний день виходите з води після купання, адже вода на шкірі отримує тепло саме від вашого тіла).

Розгляньмо тепер воду в щільно закоркованій пляшці. Усі ми знаємо, що рівень води не зміниться ані через тиждень, ані через рік.

Дійсно, випаровування відбувається звичайним чином. Проте молекулам пари в цьому випадку «нікуди подітися». Отже, випаровування спричиняє підвищення концентрації молекул пари над поверхнею води. А чим вона більша, тим більше молекул пари щосекунди «повертаються» в рідину. Отже, стає інтенсивнішою конденсація — процес переходу речовини з газоподібного стану в рідкий. За певної концентрації молекул пари настає динамічна рівновага: кількість молекул, які щосекунди повертаються до рідини, дорівнює кількості молекул, які щосекунди переходять із рідини в пару. Тепер макроскопічні параметри рідини та пари перестають змінюватися (якщо підтримується незмінна температура). Щосекунди мільярди мільярдів молекул покидають рідину та повертаються до неї, але необізнаний спостерігач скаже, що випаровування просто припинилося.

• Пару, що перебуває в динамічній рівновазі зі своєю рідиною, називають насиченою.

Отже, в закритій посудині пара над поверхнею рідини стає насиченою (рис. 24.2). Якщо ж процес випаровування інтенсивніший за конденсацію, то пару називають ненасиченою.

Рис. 24.2. У ненасиченій парі (а) випаровування йде інтенсивніше за конденсацію, а на межі рідини з насиченою парою (б) ці процеси зрівноважують один одного. На рисунку не показано молекулярну будову рідини, червоні стрілки відповідають випаровуванню, зелені — конденсації

Подивимося, які особливі властивості має такий стан речовини, як насичена пара. Навіть коли ця пара є розрідженою, вона поводиться інакше за інші розріджені гази. Адже під час повільного (ізотермічного) стискання тиск газу зазвичай зростає, а під час розширення газу — зменшується. А от тиск насиченої пари за постійної температури не змінюється внаслідок зміни об’єму! Чому ж?

Поясніть, чому мокра білизна швидше висихає на вулиці у вітряну погоду.

Скористаємося формулою p = nkT. З неї видно, що за незмінної температури тиск залежить тільки від концентрації n молекул.

Якщо внаслідок опускання поршня (рис. 24.3) концентрація молекул пари хоч трохи збільшиться, це порушить динамічну рівновагу: тепер конденсація відбуватиметься інтенсивніше, ніж випаровування. Дуже швидко «зайві» молекули пари перейдуть у рідину; концентрація молекул пари стане такою ж, як до стиснення. Ви можете переконатися самі, що й рух поршня вгору не змінить концентрації молекул пари — просто тепер випаровування відбуватиметься інтенсивніше за конденсацію.

Рис. 24.3. У всіх трьох випадках тиск насиченої пари однаковий. Переміщення поршня за незмінної температури спричиняє перехід частини молекул із пари в рідину або навпаки

Отже, концентрація молекул насиченої пари залежить тільки від температури (тобто не залежить від об’єму). Тоді з формул ρ = nm₀ і p = nkT випливає:

• густина ρ_н та тиск p_н насиченої пари залежать тільки від температури.

Відповідні залежності наведено в табл. 24.1. За будь-якої іншої густини (та, відповідно, іншого тиску) рівновага між рідиною та паром неможлива. Якщо р < р_н, рідина випаровується та її кількість зменшується; якщо ж р > р_н, переважає процес конденсації (таку пару називають перенасиченою). Її можна отримати, наприклад, дуже швидким охолодженням насиченої пари. Проте такий стан речовини є нестійким і зазвичай «зайва» пара дуже швидко конденсується, доки пара не стане насиченою. Іноді (за відсутності центрів конденсації) перенасичена пара може існувати тривалий час.

Залежність тиску р_н і густини ρ_н насиченої водяної пари від температури

Температура, °С

Зрозуміло, що за однієї і тієї самої температури тиск насиченої пари для різних рідин є різним: він більший для летючих рідин зі слабким зв’язком між частинками та набагато менший для рідин, що повільно випаровуються (табл. 24.2).

Тиск р_н насиченої пари за температури 20 °С

Щоб дослідити залежність тиску насиченої пари від температури, можна налити трохи рідини в посудину, герметично закрити цю посудину та відкачати з неї повітря. Тоді в посудині залишаться тільки рідина та її насичена пара. Після цього нагріватимемо посудину. На рис. 24.4 наведено типовий графік залежності р(Т) для пари в такій посудині.

Рис. 24.4. Графік залежності тиску пари в герметично закритій посудині від температури

Ділянка 1-2 графіка відповідає насиченій парі. Як бачимо, її тиск зростає не прямо пропорційно абсолютній температурі, а значно швидше. Так і має бути: адже з нагріванням зростає концентрація молекул пари. Отже, зростають аж два множники в правій частині формули р = nkT. А от що відбувається далі?

Дійсно, з підвищенням температури щосекунди з поверхні рідини вилітає більше молекул. Тому концентрація молекул насиченої пари (отже, її густина) зростає під час нагрівання. Тиск же насиченої пари зростає ще помітніше. Але щоб пара залишалася насиченою, «поруч» має бути рідина. Як тільки вона «скінчиться» — пара вже не буде насиченою. Отже, залежності р_н(Т) відповідає тільки ділянка 1-2 на рис. 24.4.

Зверніть увагу!

Не можна застосовувати до насиченої пари рівняння ізопроцесів та рівняння Клапейрона — адже маса такої пари не є сталою. А от рівняння Менделєєва — Клапейрона виконується зазвичай досить точно.

Усі ми щодня маємо справу ще з одним процесом пароутворення — кипінням. Ви знайомі з цим процесом і з курсу фізики 8 класу. На відміну від випаровування, процес кипіння охоплює й об’єм рідини: відбувається утворення великої кількості бульбашок, їх зростання та спливання до вільної поверхні рідини (рис. 24.5), де бульбашки лопаються з характерним звуком і викидають пару.

Рис. 24.5. Кипіння води у відкритій прозорій посудині

Кипіння, знов-таки на відміну від випаровування, відбувається тільки за певних умов: за певного тиску в кожної рідини своя температура кипіння.

Розберемося докладніше з процесом кипіння. Зазвичай в рідині ще до початку кипіння є маленькі бульбашки, в які збираються розчинені в цій рідині гази (надалі вважатимемо, що це повітря). Такі бульбашки мали б швидко спливати та зникати, але вони «чіпляються» за стінки та дно посудини (переважно за нерівності, подряпини тощо). Окрім повітря, в бульбашках обов’язково є насичена пара — адже з усіх боків бульбашку оточує рідина. Що ж відбуватиметься під час нагрівання рідини?

Відриваючись, кожна бульбашка обов’язково залишає на дні або стінці свою маленьку частку, а це — зародок нової бульбашки. Отже, головною умовою кипіння є швидке зростання розмірів бульбашок. Що ж для цього потрібно?

Очевидно, тиск усередині бульбашки має хоча б зрівноважувати зовнішній тиск р. Цей зовнішній тиск складається з атмосферного р_атм, гідростатичного тиску стовпчика рідини р_рід = ρgh (h — глибина, ρ — густина рідини) та ще одного доданка, який називають тиском Лапласа. Тиск Лапласа р_л зумовлений кривизною «стінок» бульбашки, він так само заважає бульбашці зростати, як пружність стінок гумової кульки заважає надувати цю кульку. У наступних параграфах ми розповімо про тиск Лапласа дещо докладніше, а поки повідомимо тільки, що він обернено пропорційний радіусу r бульбашки: р_л ~ r – 1 .

Розберемося глибше

Виявляється, можна отримати перегріту рідину, температура якої перевищує температуру кипіння за даного тиску (наприклад, можна у відкритій посудині нагріти воду до 120 °С без кипіння). Для такої рідини тиск насиченої пари перевищує атмосферний (іноді досить помітно): р_н > р_атм.·Чому ж рідина не кипить, тобто чому не ростуть бульбашки? Таке можливо, якщо рідина дуже чиста, в ній практично немає розчинених газів, а стінки посудини гладенькі. Це виключає утворення зародків бульбашок (тобто центрів пароутворення) на порошинках, бульбашках повітря, подряпинах на стінках тощо. Тому утворені бульбашки мають починати зростання майже «від нуля», тобто від дуже малих значень радіуса r бульбашки. Саме за таких значень r особливу роль відіграє тиск Лапласа (адже р_л~ r -1 ), що може помітно перевищувати навіть атмосферний. Цей тиск заважає розширенню бульбашок на початковому етапі — найбільш «важкому». Якщо розмір бульбашки сягне певного критичного значення, то подальше зростання вже відбувається звичайним чином.

Перегрітий стан рідини не є стійким: досить одній чи кільком бульбашкам випадково сягнути критичного розміру, як починається бурхливе кипіння. Його може спричинити й легкий поштовх, перемішування рідини, потрапляння в неї піщинки.

Перегріту рідину можна отримати обережним повільним нагріванням або різким зменшенням тиску над рідиною.

Отже, р = р_атм + ρgh + р_л. Якщо розглядати кипіння «звичайної» води в каструлі, то другим і третім доданками можна знехтувати та вважати, що р = р_атм (нагадаємо, що нормальний атмосферний тиск дорівнює тиску стовпа води заввишки приблизно 10 м). Тоді для кипіння тиск рвнутр усередині бульбашки має дорівнювати атмосферному або трохи перевищувати його. Оскільки бульбашка містить повітря та насичену пару, саме вони й забезпечують внутрішній тиск: р_внутр = р_пов + р_н.

Навколо фізики

Дехто з вас може знайти «автоклав» (у побуті його називають скороваркою) у себе вдома на кухні — це каструля з кришкою, що закривається герметично. За допомогою такої каструлі можна скоротити час приготування їжі в кілька разів. Проте слід стежити за станом запобіжних клапанів у кришці, які випускають пару в разі підвищення її тиску до небезпечного рівня.

Проте врахуємо, що кількість повітря в бульбашці мізерна. Тому під час розширення бульбашки тиск повітря р_пов швидко зменшується та стає несуттєвим. Можна вважати, що під час кипіння бульбашки заповнені тільки насиченою парою. Тоді умова кипіння має вигляд р_н ≥ р_атм. Нагадаємо, що для певної рідини р_н залежить тільки від температури. Отже, кипіння починається за такої температури, за якої р_н = р_атм.

• Тиск насиченої пари в бульбашках за температури кипіння дорівнює зовнішньому (атмосферному) тиску.

Коли рідина у відкритій посудині нагрівається до температури кипіння та закипає, для підтримання кипіння необхідно безперервно «підводити» до рідини тепло, інакше кипіння припиниться. Адже під час пароутворення поглинається певна кількість теплоти. Саме тому під час кипіння у відкритій посудині температура рідини не збільшується: уся отримана кількість теплоти витрачається на пароутворення.

З наведених міркувань зрозуміло, що температура кипіння залежить від властивостей рідини (летючі рідини киплять за нижчих температур) і від зовнішнього тиску. Чим більший тиск, тим більша й температура кипіння. За нормального атмосферного тиску (101 кПа) температура кипіння води становить 100 °С. Якщо ж відкачувати насосом повітря з колби, то вода в ній закипить і за кімнатної температури. Коли тиск перевищує атмосферний у 15 разів, температура кипіння води становить 200 °С!

Зверніть увагу!

Ви напевно чули характерний шум, який виникає ще до закипання води в чайнику. Потім цей шум зникає, а через певний час уже чути булькання води, що кипить. Такий шум виникає через різницю температур води на різних рівнях. Коли вода поблизу дна чайника вже гаряча, в ній виникають бульбашки пари. Але вони не доходять до поверхні: у середніх, ще недостатньо гарячих шарах води бульбашка майже миттєво остигає, пара конденсується і бульбашка «схлопується». Ми чуємо звук, що виникає внаслідок зіткнення протилежних стінок бульбашки.

Високо в горах атмосферний тиск настільки малий, що там температура кипіння води може бути меншою за 70 °С (у такій воді не звариш м’ясо). Якщо ж треба нагріти воду до високої температури без кипіння, то краще робити це в герметично закритій посудині: тоді тиск у посудині збільшиться через виникнення пари, і температура кипіння води теж збільшиться. На цьому ґрунтується дія автоклавів, які широко застосовують у медицині (для стерилізації медичного обладнання) та в різних галузях промисловості.

3. Вологість повітря та її вимірювання

Молекули води становлять невелику частку всіх молекул в атмосфері Землі (зазвичай не більше ніж кілька відсотків поблизу земної поверхні). Ця частка постійно змінюється залежно від багатьох чинників. Вплив навіть малої кількості водяної пари на атмосферні процеси та біосферу настільки великий, що його треба вивчати та враховувати.

Вміст водяної пари в повітрі характеризують абсолютною або відносною вологістю. Абсолютна вологість повітря — це маса водяної пари в 1 м 3 повітря, тобто густина ρ водяної пари в повітрі. Зазвичай для цієї величини застосовують позасистемну одиницю: [ρ] = г/м 3 .

Проте в більшості випадків абсолютна вологість не є достатньо змістовною характеристикою повітря. За однакових її значень повітря іноді можна вважати дуже сухим, а іноді — украй вологим. Річ у тім, що найчастіше нас цікавить швидкість випаровування води, вона ж визначається тим, наскільки близька водяна пара в повітрі до насиченої. Це характеризує відносна вологість — відношення парціального тиску р водяної пари в повітрі до тиску р_н насиченої водяної пари за даної температури:

Існує й еквівалентний вираз відносної вологості через абсолютну:

Стійкими є стани повітря, для яких 0 ≤ φ ≤ 100 % (φ = 0 відповідає сухому повітрю, а φ = 100 % — повітрю, що містить насичену водяну пару). Чим більша відносна вологість повітря, тим повільніше відбувається в такому повітрі випаровування води.

Нагрівання повітря спричиняє швидке збільшення р_н і ρ_н, тобто зменшення відносної вологості. Охолодження ж повітря спричиняє збільшення відносної вологості. Якщо під час охолодження відносна вологість доходить до 100 %, починається конденсація пари (випадання роси); подальше охолодження тоді вже не змінює значення φ.

• Точка роси t_p — це температура, до якої має охолонути повітря, щоб почався процес конденсації водяної пари (утворення роси).

Відносна вологість повітря значною мірою впливає на самопочуття людини. Оптимальними вважають значення φ від 40 до 60 %. За інших значень φ людина швидко втомлюється. За низької вологості висихають слизові оболонки, виникають мікротріщини, крізь які всередину організму потрапляють небезпечні мікроорганізми. За високої вологості людина дуже погано переносить спеку — адже основним механізмом терморегуляції є випаровування поту зі шкіри, а цей процес у вологому повітрі сповільнюється. Цікаво, що для зберігання книжок і картин оптимальними є приблизно такі самі значення відносної вологості, що й для життєдіяльності людини.

Для встановлення оптимальної вологості повітря застосовують зволожувачі та осушувачі. Найпростішими зволожувачами на відкритому повітрі є фонтани, що розбризкують воду, збільшуючи площу її поверхні та прискорюючи випаровування.

Найменші зміни вологості повітря впливають на атмосферні процеси: адже змінюється швидкість випаровування води з поверхні морів і океанів. А такі процеси супроводжуються поглинанням великої кількості теплоти*, а отже — охолодженням повітря та зміною його тиску. Конденсація ж пари спричиняє виділення тепла та нагрівання повітря. Перепади температури та тиску повітря викликають великомасштабні рухи в атмосфері — циклони та антициклони, урагани та тайфуни, смерчі тощо.

* Нагадаємо, що вода має велику питому теплоту пароутворення.

Отже, без вимірювань вологості повітря неможливі ані надійні метеорологічні прогнози, ані створення комфортних умов для людей. Прилади для вимірювання вологості повітря називають гігрометрами. Дія всіх гігрометрів ґрунтується на залежності перебігу якихось процесів (або властивостей речовини) від вологості повітря. Існують, наприклад, досить точні конденсаційні гігрометри, що дозволяють визначити вологість за точкою роси. Створено датчики вологості (тобто фактично гігрометри), що застосовують залежність електричних властивостей деяких полімерів від кількості водяної пари в повітрі. Ми ж коротко познайомимо вас із простими гігрометрами, широко вживаними в побуті.

Волосяний гігрометр (рис. 24.6) дуже простий і дешевий, але не дуже точний. Його дія ґрунтується на властивості знежиреного волоса подовжуватися, якщо збільшується вологість повітря. За допомогою простого механізму зміна довжини волоса викликає переміщення стрілки по шкалі.

Рис. 24.6. Гігрометр волосяний

Психрометричний гігрометр (або просто психрометр) застосовують за температури вище 0 °С, зокрема в приміщеннях. Цей прилад (рис. 24.7) фактично складається з двох термометрів: сухого та вологого (його колбу загорнуто в тканину, частково занурену в воду). Оскільки вода з колби вологого термометра безперервно випаровується та охолоджує цю колбу, вологий термометр показує нижчу температуру. Чим менша вологість повітря, тим швидше йде випаровування та помітніше спричинене ним охолодження. Отже, за показаннями термометрів можна судити про вологість повітря. Для цього розроблено спеціальну психрометричну таблицю (див. її фрагмент, табл. 24.3).

Рис. 24.7. Гігрометр психрометричний

Якщо, наприклад, показання термометрів психрометра дорівнюють 22 і 14 °С (очевидно, що більш високу температуру показує сухий термометр), то відносну вологість повітря слід шукати на перетину рядку, що відповідає температурі 22 °С, та стовпчика, що відповідає різниці температур 8 °С. Вологість повітря дорівнює 40 %.

Психрометрична таблиця

Показання сухого термометра, °С

Різниця показань сухого та вологого термометрів, °С

Властивості води – Хімічні та фізичні властивості води

Хімічні та фізичні властивості води в рідкому стані-терміни, визначення та коментарі

Строго кажучи, в цьому матеріалі ми коротко розглянемо не тільки хімічні і фізичні властивості води в рідкому стані, але і властивості притаманні їй в загальному як такої.

Більш детально з властивостями води в твердому стані ви можете ознайомитися в статті – властивості ВОДИ У ТВЕРДОМУ СТАНІ ( читати → ).

Вода – понад-значуще речовина для нашої планети. Без неї на Землі життя неможливе, без неї не проходить жоден геологічний процес. Великий вчений і мислитель Володимир Іванович Вернадський у своїх роботах писав, що не існує такого компонента, значення якого могло б «зрівнятися з нею за впливом на хід основних, найбільш грізних геологічних процесів». Вода присутня не тільки в організмі всіх живих істот нашої планети, а й у всіх речовинах на Землі – в мінералах, в гірських породах . Вивчення унікальних властивостей води постійно відкриває нам все нові і нові таємниці, задає нам нові загадки і кидає нові виклики.

Багато фізичні і хімічні властивості води дивують і випадають із загальних правил і закономірностей і є аномальними, так наприклад:

• У відповідності з закономірностями, встановленими за принципом подібності, в рамках таких наук як хімія і фізика, ми могли б очікувати, що:
  • вода буде закипати при мінус 70 ° С, а замерзати при мінус 90 ° С;
  • вода буде не капати з кінчика крана, а литися тонкою цівкою;
  • лід буде тонути, а не плавати на поверхні;
  • в склянці води не розчинилося б більш декількох крупинок цукру.

  вода має багато й інших аномалій, дослідження яких ймовірно принесе, в найближчому майбутньому, нові несподівані відкриття.

  Необхідно відзначити, що вода в природних природних умовах може існувати в трьох агрегатних станах, більш детально, з якими можна ознайомитися в нашій статті – агрегатний стан ВОДИ ( читати → ).

  Як вже зазначалося вище, в даному матеріалі ми перерахуємо основні фізичні і хімічні властивості води і зробимо до деяких з них короткі коментарі.

  Фізичні властивості води

  ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ – це властивості, які проявляються поза хімічних реакцій.

  Чистота води

  Чистота води – залежить від наявності в ній домішок, бактерій, солей важких металів . для ознайомлення з інтерпретацією терміна ЧИСТА ВОДА за версією нашого сайту необхідно прочитати статтю ЧИСТА ВОДА ( читати → ).

  колір води

  Колір води – залежить від хімічного складу і механічних домішок

  Для прикладу наведемо визначення «Кольори моря», дане «Великої радянської енциклопедією».

  Велика Радянська Енциклопедія

  Колір моря. Колір, що сприймається оком, коли спостерігач дивиться на поверхню моря, колір моря залежить від кольору морської води, кольору неба, кількості і характеру хмар, висоти Сонця над горизонтом і ін. Причин.

  Поняття Колір моря слід відрізняти від поняття колір морської води. Під кольором морської води розуміють колір, що сприймається оком при стрімкому огляді морської води над білим фоном. Від поверхні моря відбивається лише незначна частина падаючих на неї світлових променів, решта їх частина проникає вглиб, де поглинається і розсіюється молекулами води, частками зважених речовин і найдрібнішими бульбашками газів. Відбиті і виходять з моря розсіяні промені і створюють Ц. м. Молекули води розсіюють найсильніше синій і зелені промені. Зважені частинки майже однаково розсіюють всі промені. Тому морська вода з малою кількістю суспензій здається синьо-зеленої (колір відкритих частин океанів), а зі значною кількістю суспензій – жовтувато-зеленої (наприклад, Балтійське море). Теоретична сторона вчення про Ц. м. Розроблена В. В. Шулейкин і Ч. В. Раманом.

  Велика Радянська Енциклопедія. – М .: Радянська енциклопедія. 1969-1978

  запах води

  Запах води – чиста вода як правило, не має запаху.

  прозорість води

  Прозорість води – залежить від розчинених в ній мінеральних речовин і змісту механічних домішок, органічних речовин і колоїдів:

  Екологічний енциклопедичний словник

  ПРОЗОРІСТЬ ВОДИ – здатність води пропускати світло. Зазвичай вимірюється диском Секкі. Залежить в основному від концентрації зважених і розчинених у воді органічних і неорганічних речовин. Може різко знижуватися в результаті антропогенного забруднення та евтрофікації водойм.

  Екологічний енциклопедичний словник. – Кишинів І.І. Дід ю. 1989

  Словник по гідрогеології та інженерної геології

  ПРОЗОРІСТЬ ВОДИ – здатність води пропускати світлові промені. Залежить від товщини шару води, що проходить променями, наявності в ній зважених домішок, розчинених речовин і т. П. У воді сильніше поглинаються червоні і жовті промені, глибше проникають фіолетові. За ступенем прозорості, в порядку зменшення її, розрізняють води:

  • прозорі;
  • слабо опалесцентні;
  • опалесцентні;
  • злегка каламутні;
  • каламутні;
  • сильно каламутні.

  Словник по гідрогеології та інженерної геології. – М .: Гостоптехіздат. тисячу дев’ятсот шістьдесят-один

  смак води

  Смак води – залежить від складу розчинених в ній речовин.

  Словник по гідрогеології та інженерної геології

  Смак води – властивість води, залежне від розчинених в ній солей і газів. Є таблиці відчутною на смак концентрації солей, розчинених у воді (в мг / л), наприклад наступна таблиця (по штафф).

  Словник по гідрогеології та інженерної геології. – М .: Гостоптехіздат. Укладач: А. А. Маккавеїв, редактор О. К. Ланге. тисячу дев’ятсот шістьдесят-один

  Температура води

  Температура плавлення води:

  Науково-технічний енциклопедичний словник

  ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕННЯ – температура, при якій речовина переходить з ТВЕРДОГО СТАНУ в рідке. Температура плавлення твердого речовини дорівнює температурі замерзання рідини, наприклад, температура плавлення льоду, О ° С, дорівнює температурі замерзання води.

  Науково-технічний енциклопедичний словник.

  Температура кипіння води: 99,974 ° C

  Науково-технічний енциклопедичний словник

  ТЕМПЕРАТУРА КИПІННЯ, температура, при якій речовина переходить з одного стану (фази) в інше, т. Е. З рідини в пар або газ. Температура кипіння зростає при збільшенні зовнішнього тиску і знижується при його зменшенні. Зазвичай її вимірюють при стандартному тиску в 1 атмосферу (760 мм рт. Ст.) Температура кипіння води при стандартному тиску становить 100 ° С.

  Науково-технічний енциклопедичний словник.

  Потрійна точка води

  Потрійна точка води: 0,01 ° C, 611,73 Па;

  Науково-технічний енциклопедичний словник

  ПОТРІЙНА ТОЧКА, температура і тиск, при яких всі три стани речовини (тверде, рідке, газоподібне) можуть існувати одночасно. Для води потрійна точка знаходиться при температурі 273,16 К і тиску 610 Ра.

  Науково-технічний енциклопедичний словник.

  Поверхневий натяг води

  Поверхневий натяг води – визначає силу зчеплення молекул води один з одним, наприклад, від цього параметра залежить те, як засвоюється та чи інша вода організмом людини.

  Жорсткість води

  Жорсткість води – визначається кількістю вмісту солей, детальніше читайте в матеріалах ЖОРСТКА ВОДА – ЩО Ж ЦЕ ТАКЕ і мінералізація води .

  морський словник

  ЖОРСТКІСТЬ ВОДИ (Stiffness of Water) – властивість води, знекровлювали вмістом розчинених у ній солей лужноземельних металів, гл. обр. кальцію і магнію (у вигляді двовуглекислого солей – бікарбонатів), і солей сильних мінеральних кислот – сірчаної та соляної. Ж. В. вимірюється в особливих одиницях, так зв. градусах жорсткості. Градусом жорсткості називається вагове вміст окису кальцію (СаО), рівне 0,01 г в 1 л води. Жорстка вода непридатна для харчування котлів, так як сприяє сильному утворенню накипу на їх стінках, що може викликати перевитрата трубок котла. Котли великих потужностей і особливо високого тиску повинні харчуватися зовсім очищеною водою (конденсат від парових машин і турбін, очищений за допомогою фільтрів від домішки масла, а також дистилят, що готується в особливих апаратах-випарника).

  Самойлов К. І. Морський словник. – М.-Л .: Державне Військово-морське Видавництво НКВМФ Союзу РСР, 1941

  Науково-технічний енциклопедичний словник

  ЖОРСТКІСТЬ ВОДИ, нездатність води утворювати піну з милом через розчинених в ній солей, в основному кальцію і магнію.

  Накип в котлах і трубах утворюється через присутність у воді розчиненого карбонату кальцію, що потрапляє в воду при контакті з вапняком. У гарячої або киплячій воді карбонат кальцію переходить в осад у вигляді твердих вапняних відкладень на поверхнях всередині котлів. Карбонат кальцію також не дає милу пінитися. Іонообмінний контейнер (3), заповнений гранулами, покритими натрій-містять матеріалами. з якими вода вступає в контакт. Іони натрію як більш активні, заміщають іони кальцію Так як солі натрію залишаються розчинними навіть при кип’ятінні, накип не утворюється.

  Науково-технічний енциклопедичний словник.

  структура води

  Під структурою води розуміється певне розташування молекул води по відношенню один до одного. Це поняття активно використовується в теорії cтруктурірованной води – читайте нашу статтю Структурована вода – БАЗОВІ ПОНЯТТЯ .

  мінералізація води

  Мінералізація води:

  Екологічний енциклопедичний словник

  Мінералізація води – насичення води неорганіч. (Мінеральними) речовинами, що знаходяться в ній у вигляді іонів і колоїдів; загальна сума неорганічних солей, що містяться переважно в прісній воді, ступінь мінералізації зазвичай висловлюють в мг / л або г / л (іноді в г / кг).

  Екологічний енциклопедичний словник. – Кишинів: Головна редакція Молдавської радянської енциклопедії. І.І. Дід ю. 1989

  в’язкість води

  В’язкість води – характеризує внутрішній опір частинок рідини її руху:

  геологічний словник

  В’язкість води (рідини) – властивість рідини, що обумовлює при русі виникнення сили тертя. Є фактором, що забезпечує передачу руху від шарів води, що переміщаються з великою швидкістю, до верствам з меншою швидкістю. В. в. залежить від температури і концентрації розчину. Фізично вона оцінюється коеф. в’язкості, який входить в ряд формул руху води.

  Геологічний словник: в 2-х томах. – М .: Недра. За редакцією К. Н. Паффенгольца і ін .. тисяча дев’ятсот сімдесят вісім

  Розрізняють два види в’язкості води:

  • Динамічна в’язкість води – 0,00101 Па • с (при 20 ° C).
  • Кінематична в’язкість води – 0,01012 см2 / с (при 20 ° C).

  Критична точка води

  Критичною точкою води називається її стан при певному співвідношенні тиску і температури, коли її властивості однакові в газоподібному і рідкому стані (газоподібної і рідкої фази).

  Критична точка води: 374 ° C, 22,064 MПа.

  Діелектрична проникність води

  Діелектрична проникність, в загальному, є коефіцієнтом показує, у скільки сила взаємодії між двома зарядами у вакуумі більше ніж в певному середовищі.

  У випадку з водою цей показник надзвичайно високий і для статичних електричних полів дорівнює 81.

  теплоємність води

  Теплоємність води – вода володіє напрочуд високу теплоємність:

  Екологічний словник

  Теплоємність – властивість речовин поглинати тепло. Виражається в кількості тепла, що поглинається речовиною при його нагріванні на 1 ° С. Теплоємність води близько 1 кал / г, або 4,2 Дж / г. Теплоємність грунту (при 14,5-15,5 ° С) коливається (від піщаних до торф’яних грунтів) від 0,5 до 0,6 кал (або 2,1-2,5 Дж) на одиницю об’єму і від 0,2 до 0,5 кал (або 0,8-2,1 Дж) на одиницю маси (г).

  Екологічний словник. – Алма-Ата: «Наука». Б.А. Биков. 1 983

  Науково-технічний енциклопедичний словник

  Питома теплоємність (позначення с), тепло, необхідне для того, щоб підняти температуру 1 кг речовини на 1К. Вимірюється в Дж / К.кг (де Дж -ДЖОУЛЬ). Речовини з високою питомою теплоємністю, такі як вода, вимагають більшої кількості енергії для підняття температури, ніж речовини з низькою питомою теплоємністю.

  Науково-технічний енциклопедичний словник.

  теплопровідність води

  Теплопровідність речовини має на увазі його здатність проводити тепло від своїх більш гарячих частин до більш холодним.

  Передача тепла в воді відбувається або на молекулярному рівні, т. Е. Передається молекулами води, або завдяки руху / переміщення яких, або обсягів вод – турбулентна теплопровідність.

  Теплопровідність води залежить від температури і тиску.

  плинність води

  Під плинністю речовин розуміють їх здатність змінювати свою форму під впливом постійної напруги або постійного тиску.

  Плинність рідин, так само визначається рухливістю їх часток, які в стані спокою не здатні сприймати дотичні напруження.

  індуктивність води

  Індуктивність визначає магнітні властивості замкнутих ланцюгів електричного струму. Вода, за винятком деяких випадків, електричний струм проводить, а отже і має певну індуктивністю.

  щільність води

  Щільність води – визначається відношенням її маси до об’єму при певній температурі. Детальніше читайте в нашому матеріалі – ЩО ТАКЕ Щільність ВОДИ ( читати → ).

  стисливість води

  Стисливість води – незначна і залежить від солоності води і тиску. Наприклад дистильована вода вона дорівнює 0,0000490.

  електропровідність води

  Електропровідність води – багато в чому залежить від кількості розчинених у них солей.

  радіоактивність води

  Радіоактивність води – залежить від вмісту в ній радону, еманації радію.

  Фізико-хімічні властивості води

  Словник по гідрогеології та інженерної геології

  ФІЗИКО-хімічні властивості ВОДИ – параметри, що визначають фізико-хімічні особливості природних вод. До них відносяться показники концентрації водневих іонів (рН) і окислювально-відновний потенціал (Eh).

  Словник по гідрогеології та інженерної геології. – М .: Гостоптехіздат. Укладач: А. А. Маккавеїв, редактор О. К. Ланге. тисячу дев’ятсот шістьдесят-один

  Кислотно-лужну рівновагу води

  Окислювально-відновний потенціал води

  Окислювально-відновний потенціал води (ОВП) – здатність води вступати в біохімічні реакції.

  Хімічні властивості води

  Хімічні властивості ВЕЩЕСТВА – це властивості, які проявляються в результаті хімічних реакцій.

  Нижче наведені Хімічні властивості води за підручником «Основи хімії. Інтернет-підручник »авторів А. В. Мануйлова, В. І. Родіонова.

  Взаємодія води з металами

  При взаємодії води з більшістю металів відбувається реакція з виділенням водню:

  • 2Na + 2H2O = H2 + 2NaOH (бурхливо);
  • 2K + 2H2O = H2 + 2KOH (бурхливо);
  • 3Fe + 4H2O = 4H2 + Fe3O4 (тільки при нагріванні).

  Не всі, а тільки досить активні метали можуть брати участь в окисно-відновних реакціях цього типу. Найбільш легко реагують лужні і лужноземельні метали I і II груп.

  Взаємодія води з неметалами

  З неметалів з водою реагують, наприклад, вуглець і його водневе з’єднання (метан). Ці речовини набагато менш активні, ніж метали, але все ж здатні реагувати з водою при високій температурі:

  Взаємодія води з електричним струмом

  При впливі електричним струмом вода розкладається на водень і кисень. Це також окисно-відновна реакція, де вода є одночасно і окислювачем, і відновником.

  Взаємодія води з оксидами неметалів

  Вода вступає в реакцію з багатьма оксидами неметалів і деякими оксидами металів. Це не окислювально-відновні реакції, а реакції з’єднання:

  SO2 + H2O = H2SO3 (сірчиста кислота)

  SO3 + H2O = H2SO4 (сірчана кислота)

  CO2 + H2O = H2CO3 (вугільна кислота)

  Взаємодія води з оксидами металів

  Деякі оксиди металів також можуть вступати в реакції з’єднання з водою. Приклади таких реакцій ми вже зустрічали:

  CaO + H2O = Ca (OH) 2 (гідроксид кальцію (гашене вапно)

  Не всі оксиди металів здатні реагувати з водою. Частина з них практично не розчинна у воді і тому з водою не реагує. Наприклад: ZnO, TiO2, Cr2O3, з яких готують, наприклад, стійкі до води фарби. Оксиди заліза також не розчинні у воді і не реагують з нею.

  Гідрати і кристалогідрати

  Вода утворює сполуки, гідрати і кристалогідрати, в яких повністю зберігається молекула води.

  • CuSO4 + 5 H2O = CuSO4.5H2O;
  • CuSO4 – речовина білого кольору (безводний сульфат міді);
  • CuSO4.5H2O – кристалогідрат (мідний купорос), сині кристали.

  Інші приклади утворення гідратів:

  З’єднання, що зв’язують воду в гідрати і кристалогідрати, використовують в якості осушувачів. З їх допомогою, наприклад, видаляють водяні пари з вологого атмосферного повітря.

  Біо-синтез

  Вода бере участь в біо-синтезі в результаті, якого утворюється кисень:

  6n CO2 + 5n H2O = (C6H10O5) n + 6n O2 (при дії світла)

  Ми бачимо, що властивості води різноманітні і охоплюють практично всі аспекти життя на Землі. Як сформулював один з учених . вивчати воду необхідно комплексно, а не в контексті окремих її проявів.

  При підготовці матеріалу використовувалася інформація з книг – Ю. П. Рассадкіна «Вода звичайна і незвичайна», Ю. Я. Фіалкова «Незвичайні властивості звичайних розчинів», Підручника «Основи хімії. Інтернет-підручник »авторів А. В. Мануйлова, В. І. Родіонова та ін.