Жидкость это вода: полезные и вредные свойства, плотность, жесткость, состав, норма потребления и калорийность

«Почему вода жидкая?» – Яндекс.Кью

Сначала надо выяснить, что значит “жидкая”.
“Жидкий” — это состояние вещества, его ещё называют агрегатным. Жидкое вещество находится в состоянии, промежуточном между твёрдым и газообразным. Когда вещество жидкое, у него постоянный объём, но отсутствует постоянная форма (в твёрдом состоянии и объём, и форма постоянны, а в газообразном не постоянно ни то, ни другое).
Вода сразу приходит на ум, когда мы произносим слово “жидкость”, но мы прекрасно знаем, что вода может быть твёрдой (в виде льда) и газообразной (в виде пара). Когда вода тает, учёные говорят, что она переходит из твёрдого агрегатного состояния в жидкое. Мы знаем, что лед тает, когда становится теплее. Действительно, переход из одного агрегатного состояния в другое совершается под действием температуры. Для воды температура перехода из твёрдого состояния в жидкое (температура плавления) – это 0⁰С. Когда температура ниже нуля, вода существует в виде льда, когда выше – вода жидкая. Если температура достигнет +100⁰С , вода закипит и станет испаряться, то есть превратится в пар (иными словами, перейдёт в газообразное агрегатное состояние).
Как вода переходит из одного состояния в другое?
Всё дело в молекулах и их движении. Каждая молекула воды состоит из атомов (двух атомов водорода и одного атома кислорода). Ученые-химики договорились обозначать водород латинской буквой Н, а кислород – буквой О. Химическую формулу воды они записывают, соответственно, как Н2О.
Когда температура низкая, молекулы Н2О малоподвижны и организованы в строгом порядке, они находятся на равных расстояниях друг от друга, между ними существуют прочные связи и они не могут перемещаться, а только немного колеблются. Поэтому вода в твердом состоянии (то есть, лед) имеет определенную форму.
Но с повышением температуры до определенного уровня (до температуры плавления) подвижность молекул увеличивается, порядок нарушается. Молекулы в жидкости все так же связаны между собой, но не столь строго, как в твердом веществе, и они могут иногда перепрыгивать с места на место. Этим объясняются текучие свойства жидкости. На поверхности жидкости движущиеся молекулы иногда могут отрываться от неё., образуя пар. Этот процесс называется испарением, и он идёт тем быстрее, чем выше температура жидкости. Когда же температура достигнет точки кипения, связи между большинством молекул разорвутся, и уже не только единичные молекулы с поверхности, но постепенно вся жидкость перейдет в газообразное состояние.
Это может показаться удивительным, но плавиться и испаряться может не только вода, но и любое другое вещество. Только температура плавления и кипения у разных веществ разная. Например, при обычной температуре железо всегда твердое. Чтобы оно расплавилось (превратилось из твердого в жидкое), его нужно нагреть до температуры выше 1500 градусов. На заводах для этого устанавливают специальные огромные печи, которые очень долго разогревают, а потом никогда не тушат, чтобы температура в них не падала. Ну а чтобы железо стало из жидкого газообразным, понадобится почти 3000⁰С! Но при остывании до обычной температуры железо опять станет твердым.
Другой пример — кислород. В обычных условиях это газ, которым насыщен воздух. Но если температуру понизить до -183⁰, кислород станет жидким. А при температуре -219⁰ кислород станет твердым. Хорошо, что таких температур в обычных условиях на Земле не бывает, и кислород остается газом — ведь он так нужен всем живым существам для дыхания.

определение, образование, свойства и применение

Вода — это необыкновенная субстанция, которая не перестает нас удивлять. Она основной компонент планеты, вода необходима для жизни всего живого. Люди могут выдержать без воды только несколько дней. Если не восстановить вовремя ее потери в организме, это верная смерть. Поэтому важно научиться разумно, тратить ее и знать, что же такое вода.

Химические названия

Почему же воду назвали водой? Слово «вода» происходит от древнегерманского «мокрый, текучий». В химии могут встречаться разные названия этого соединения. Самые распространенные – гидроксид водорода и окись водорода. Также в химической литературе ее называют:

• монооксид дигидрофосфата;
• гидроксильная кислота;
• дигидромонооксид
• оксидан

Образование воды

Многих интересует, какая вода находится в реках, морях, под землей. Образовавшаяся миллиарды лет назад вода сконцентрировалась в океанах. Из океанов она испаряется и поднимается, где образуются облака. После долгого путешествия она возвращается на землю в виде осадков. Вода собирается и возвращается через реки обратно в море. Часть просачивается в почву и попадает в грунтовые воды. Там формируются новые источники, которые текут в море.

В более холодном климате вода остается на ледниках, которые очень медленно, стекают к более низким высотам, где и тают. В полярных регионах этот механизм скольжения настолько медленный, что в ледниках можно найти воду, попавшую на поверхность Земли десятки тысяч лет назад. Вот откуда берется в природе вода.

Свойства

Влияние воды на жизнь на земле огромное. Это среда обитания для многих организмов. Она является хорошим растворителем не только для солей, но и для многих других веществ. Например, питательные соли присутствуют в почве в виде ионов, то есть в растворенном виде. Только в таком виде растения могут поглощать их через корни. Поэтому не случайно вода— это источник жизни на земле.

Вода является важным источником химических и биохимических реакций, например, для фотосинтеза. Это заметно, когда растение увядает из-за потери воды, а листья и цветы опадают. Не зря говорят, что вода—это главный источник жизни.

Физические свойства

Что мы все знаем о воде? То, что она состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода, знают все, а вот о том что они притягиваются, друг к другу водородной мостиковой связью знают не все. Эта связь объясняет ее основные свойства.

• Н2О имеет высокое поверхностное натяжение, то есть тенденцию принимать сферический объем.
• Другим свойством является капиллярность. Молекула h3O способна перемещаться в очень узких пространствах.
• Удельная теплоемкость у нее примерно в 4 раза больше, чем у воздуха. Это определяет устойчивость к изменениям температуры.
• Плотность воды увеличивается с понижением температуры, примерно до 4 С. Ниже этого порога плотность уменьшается.
• Она обладает минимальной вязкостью при высоких давлениях. Поэтому, чем больше давление, тем легче ей проникать.

Агрегатные состояния

В нормальных условиях вода, является жидкостью. Это единственное известное вещество, которое существует в природе во всех трех классических состояниях материи: жидком, твердом, газообразном.

Кстати, термин вода используется для жидкого агрегатного состояния. В твердом, то есть в замороженном состоянии, она называется льдом, в газообразном состоянии— водяным паром или просто паром. Существует порог, где при определенных температурах и равновесного давления три состояния могут сосуществовать одновременно.

Оптические свойства

Когда свет пересекает границу раздела вода-воздух, полное отражение происходит под углом 49 град. Это означает, что световые лучи, попадающие на граничную поверхность, не излучаются из воды, а отражаются.

Преломление света приводит к оптическим иллюзиям. Поэтому под водой объекты видятся не в том месте, где они находятся на самом деле. То же самое происходит если смотреть через воду на воздух. Светопропускная ценность воды обеспечивает присутствие в ней водорослей и растений, которым необходим свет для жизни. Длинноволновый (красный) свет поглощается сильнее, чем коротковолновый (синий) свет.

Изотопные модификации

Молекулы воды состоят из разных изотопов кислорода и водорода, каждый из которых встречается в разных концентрациях. В определенных процессах, таких как образование осадков и фазовые переходы, происходит фракционирование изотопов, то есть Н2О меняет свой изотопный состав. В зависимости от условий окружающей среды и исходного состава это приводит к определенным изотопным сигналам, которые могут выступать в качестве своего рода отпечатка пальца для различных процессов и областей происхождения. Эта методология используется в гидрогеологии и палеоклиматологии.

Химические свойства

Вода амфотерна, в зависимости от окружающей среды, может действовать как кислота и основание. В водных растворах сильные кислоты и сильные основания полностью диссоциируют на ионы H 3 O + и O H. Это называется выравнивающим эффектом воды. Чтобы иметь возможность различать очень сильные кислоты по кислотности, константы равновесия определяют в неводных растворах, и переносят в растворитель воду.

Многих интересует, вода является органическим веществом или неорганическим. С точки зрения химии, она относится к неорганическим веществам. Поскольку, в органики должен присутствовать углерод, а в воде его нет.

Волновая функция основного состояния воды

Под водой скорость звука в 4,4 раза выше, чем у поверхности, и составляет 1483 м /с при температуре 20 С. Поэтому пространственное восприятие звука под водой сильно затруднено, мозг просто не успевает обработать информацию. Важно знать, что звук под водой не только проходит быстрее, но также в большей степени чем в воздухе зависит от частоты. Поэтому глубокие частоты, такие как звуки больших морских двигателей, часто могут быть услышаны драйверами на расстоянии нескольких километров.

В природе

Вода в природе везде. Реки и океаны, облака на небе, к этому добавляются грунтовые воды и те, которые постоянно хранятся в почве и обеспечивает основу для ее плодородия. Вода в природе — это жизнь, без воды все ничто. Она— основа плодородия, без нее не было бы ни растений, ни пищи.

Атмосферные осадки

Вода в природе находится в круговороте. Испаряясь, она поднимается как водяной пар в атмосферу. За тем крошечные капельки собираются и образуют облака. Когда облака попадают в холодный воздух, маленькие капли воды конденсируются и образуют дождь, снег или град.

Вода за пределами земли

Вода за пределами Земли на одних небесных телах находится в твердом состоянии (лед), а на других как водяной пар. В виде льда, она была обнаружена в кометах («грязные снежки»), на Марсе и на некоторых других внешних планетах. Только кольца Сатурна содержат примерно в 20-30 раз больше воды, чем Земля. Доказательства присутствия льда в метеоритных кратерах вблизи полюсов можно найти даже на Меркурии, планете, ближайшей к Солнцу.

Биологическая роль

Вода является источником здоровой жизни и очень важна для организма. Как часть крови, она снабжает нас кислородом и питательными веществами. В то же время токсины транспортируются через кровоток в почки, удаляются из организма. Вода регулирует температуру тела. Если температура воздуха высокая, человек потеет, и тело охлаждается. Однако, если пот не выделяется, то поднимается температура и самочувствие ухудшается.

Многие витамины, молекулы сахара могут использоваться организмом только через воду. Органические вещества расщепляются в воде и транспортируются к нужным органам. Кроме того, она является важным компонентом клеток и тканей. Например, мозг на 90 % состоит из жидкости.

Применение

Вода используется во всех сферах жизни. Люди пьют ее, готовят пищу, поливают растения. На гидроэлектростанциях вода используется, как источник энергии. Она также необходима на фабриках, например, для производства и переработки бумаги. Кстати, для производства одного листа бумаги требуется 10 литров воды! При тушении пожаров без нее не обойтись. Сельское хозяйство было бы невозможно без Н2О.

Многие используют ее в качестве лекарства от разных болезней. Особенно много целебных свойств, приписывают органической воде.

Исследования

Вода существует миллиарды лет, и, казалось бы, что о ней знают все, но она все равно остается тайной. Создаются целые институты, которые пытаются узнать, как сделать аналог воды, откуда она появилась на Земле и в космосе. Они изучают ее влияние на жизнь, ландшафт, природу.

Происхождение воды на планете

Многих интересует, откуда все-таки взялась вода. Она родилась четыре с половиной миллиарда лет назад в глубинах вселенной. Земля, еще не полностью сформированная, состояла в основном из вулканов. Газы, богатые водяным паром, выделялись в атмосферу, там образовывались облака. За тысячелетия земля остыла, и пары, сгущаясь, падали обратно на земную кору в виде дождя. Также формированию этого очень важного источника жизни, способствовали падающие кометы, состоящие в основном изо льда и фрагментов породы. Это явление способствовало образованию рек, озер и океанов, где миллионы лет спустя появились бы первые формы жизни.

Гидрология

Понять, как вода взаимодействует с атмосферой, как влияет на жизнедеятельность, помогает наука гидрология. Она изучает, какая вода находится в водной оболочке Земли. Гидрология помогает понять, как рационально управлять водными объектами. Она составляет прогнозы состояния водных ресурсов, и дает им оценку.

Гидрогеология

Наука, которая изучает подземные воды, гидрогеохимию называется гидрогеология. Гидрогеологи занимаются поиском новых подземных водных источников, изучают, как сделать воду из подземных источников полезной для мелиорации, водоснабжения, природного ландшафта. Данные полученные учеными помогают снизить негативные влияния деятельности людей, на подземные водные источники.

Теперь вы знаете всю правду о воде, и понимаете, насколько важно бережно к ней относится. Ведь если пропадет вода, то не станет и нас.

Что такое вода? Для чего человеку нужна вода?

Еще со школьных лет нам известно, что без воды не возможна жизнь на нашей планете. Без нее ни один человек не может прожить даже недели. Однако было время, когда люди не только не знали что такое вода, но и не понимали, сколько этого вещества есть на Земле.

Что такое вода

Водой называют жидкость, не имеющую вкуса, цвета или запаха. Это вещество является одним из самых распространенных на Земле. Примерно ¾ поверхности планеты занимают реки, моря, океаны и другие водоемы. Вода может быть в твердом (лед) и газообразном состоянии.

Тело взрослого человека примерно на 70% состоит из нее. Она является растворителем минеральных и питательных веществ в нашем теле, способствует нормализации нормальной температуры тела и выводит продукты жизнедеятельности вместе с токсинами. Так же вода просто не заменима в нашем питании. Медики утверждают, что ежедневно, человеку необходимо выпивать от 1,5 до 2,5 литров чистой воды.

Источники воды

По оценкам ученых на Земле находится порядка 1500 млн. кубических километров воды и только 10% из нее является пресной и пригодной для питья. Вся она разделена на поверхностные и подземные воды.

Воду, расположенную на небольших глубинах люди используют для своих нужд. Огромный запас пресной воды представляют ледники Антарктиды. Не малая роль отводится атмосферным осадкам. Так же люди научились получать пресную воду из Мирового океана, благодаря применению химических и физических методов.

Около 6000 кубических километров воды расположено в различных живых организмах. Наш организм тоже регулярно обменивается с окружающей средой. Это происходит во время дыхания, через мочу и пот. Если из организма больше выделяется жидкости, чем поступает внутрь, то развивается обезвоживание, которое может привести к летальному исходу. Его симптомами являются головокружение, отдышка и учащенное сердцебиение.

Польза воды

Каждая клетка нашего организма содержит в себе воду. Все биохимические реакции, которые в нем происходят, требуют ее наличие. Если в организме недостаточно воды, то в клетках происходит скопление продуктов обмена веществ, что  приводит к развитию серьезных недугов. Чтобы этого не допустить, человек обязан соблюдать питьевой режим. Вода участвует в:

• транспортировке кислорода и полезных веществ к тканям и клеткам;
• регуляции артериального давления;
• обеспечении процесса кроветворения;
• выведении шлаков и токсинов;
• смазывании суставов;
• нормализации теплообмена.

Интересные факты о воде

Ученые не перестают исследовать воду, регулярно находя ее новые свойства:

1. Среднее количество содержащейся во всех живых организмах воды составляет не менее 50%.
2. Земная мантия скрывает в себе в десятки раз больше этой жидкости, чем содержится в Мировом океане.
3. Если бы на Земле не было впадин и выпуклостей, то уровень воды поднялся бы на 3 км над сушей.
4. Мировой океан занимает около 71% поверхности нашей планеты и содержит 97% всех мировых запасов воды.
5. Если бы ледники, которые находятся на планете, растаяли, то 1/8 часть суши оказалась бы затопленной.
6. Известны случаи, когда пресная вода замерзала при температуре свыше 0 градусов.
7. Морская вода на 35% состоит из соли, поэтому ее замерзание происходит при температуре ниже -2 градуса.
8. Поверхность воды может отражать около 5% солнечных лучей, в то время, как от поверхности льда отражается более 85%.
9. Вода – одна из немногих субстанций, которые при замерзании расширяются.
10. В сочетании с фтором вода и ее пары способны к горению. При значительной концентрации фтора, такая смесь становится взрывоопасной.

Жидкость — Википедия

Жи́дкость — вещество, находящееся в жидком агрегатном состоянии, занимающем промежуточное положение между твёрдым и газообразным состояниями^[1].

При этом агрегатное состояние жидкости как и агрегатное состояние твёрдого тела является конденсированным, т. е. таким, в котором частицы (атомы, молекулы, ионы) связаны между собой. Основным свойством жидкости, отличающим её от веществ, находящихся в других агрегатных состояниях, является способность неограниченно менять форму под действием касательных механических напряжений, даже сколь угодно малых, практически сохраняя при этом объём.

Общая информация

Жидкое состояние обычно считают промежуточным между твёрдым телом и газом: газ не сохраняет ни объём, ни форму, а твёрдое тело сохраняет и то, и другое^[2].

Форма жидких тел может полностью или отчасти определяться тем, что их поверхность ведёт себя как упругая мембрана. Так, вода может собираться в капли. Но жидкость способна течь даже под своей неподвижной поверхностью, и это тоже означает несохранение формы (внутренних частей жидкого тела).

Молекулы жидкости не имеют определённого положения, но в то же время им недоступна полная свобода перемещений. Между ними существует притяжение, достаточно сильное, чтобы удержать их на близком расстоянии.

Вещество в жидком состоянии существует в определённом интервале температур, ниже которого переходит в твердое состояние (происходит кристаллизация либо превращение в твердотельное аморфное состояние — стекло), выше — в газообразное (происходит испарение). Границы этого интервала зависят от давления.

Как правило, вещество в жидком состоянии имеет только одну модификацию. (Наиболее важные исключения — это квантовые жидкости и жидкие кристаллы.) Поэтому в большинстве случаев жидкость является не только агрегатным состоянием, но и термодинамической фазой (жидкая фаза).

Все жидкости принято делить на чистые жидкости и смеси. Некоторые смеси жидкостей имеют большое значение для жизни: кровь, морская вода и др. Жидкости могут выполнять функцию растворителей.

Физические свойства жидкостей

Основным свойством жидкостей является текучесть. Если к участку жидкости, находящейся в равновесии, приложить внешнюю силу, то возникает поток частиц жидкости в том направлении, в котором эта сила приложена: жидкость течёт. Таким образом, под действием неуравновешенных внешних сил жидкость не сохраняет форму и относительное расположение частей, и поэтому принимает форму сосуда, в котором находится.

В отличие от пластичных твёрдых тел, жидкость не имеет предела текучести: достаточно приложить сколь угодно малую внешнюю силу, чтобы жидкость потекла.

• Сохранение объёма

Одним из характерных свойств жидкости является то, что она имеет определённый объём. Жидкость чрезвычайно трудно сжать механически, поскольку, в отличие от газа, между молекулами очень мало свободного пространства. Давление, производимое на жидкость, заключенную в сосуд, передаётся без изменения в каждую точку объёма этой жидкости (закон Паскаля, справедлив также и для газов). Эта особенность, наряду с очень малой сжимаемостью, используется в гидравлических машинах.

Жидкости обычно увеличивают объём (расширяются) при нагревании и уменьшают объём (сжимаются) при охлаждении. Впрочем, встречаются и исключения, например, вода сжимается при нагревании, при нормальном давлении и температуре от 0 °C до приблизительно 4 °C.

Кроме того, жидкости (как и газы) характеризуются вязкостью. Она определяется как способность оказывать сопротивление перемещению одной из частей относительно другой — то есть как внутреннее трение.

Когда соседние слои жидкости движутся относительно друг друга, неизбежно происходит столкновение молекул дополнительно к тому, которое обусловлено тепловым движением. Возникают силы, затормаживающие упорядоченное движение. При этом кинетическая энергия упорядоченного движения переходит в тепловую — энергию хаотического движения молекул.

Жидкость в сосуде, приведённая в движение и предоставленная самой себе, постепенно остановится, но её температура повысится.

• Образование свободной поверхности и поверхностное натяжение

Из-за сохранения объёма жидкость способна образовывать свободную поверхность. Такая поверхность является поверхностью раздела фаз данного вещества: по одну сторону находится жидкая фаза, по другую — газообразная (пар), и, возможно, другие газы, например, воздух.

Если жидкая и газообразная фазы одного и того же вещества соприкасаются, возникают силы, которые стремятся уменьшить площадь поверхности раздела — силы поверхностного натяжения. Поверхность раздела ведёт себя как упругая мембрана, которая стремится стянуться.

Поверхностное натяжение может быть объяснено притяжением между молекулами жидкости. Каждая молекула притягивает другие молекулы, стремится «окружить» себя ими, а значит, уйти с поверхности. Соответственно, поверхность стремится уменьшиться.

Поэтому мыльные пузыри и пузыри при кипении стремятся принять сферическую форму: при данном объёме минимальной поверхностью обладает шар. Если на жидкость действуют только силы поверхностного натяжения, она обязательно примет сферическую форму — например, капли воды в невесомости.

Маленькие объекты с плотностью, большей плотности жидкости, способны «плавать» на поверхности жидкости, так как сила тяготения меньше силы, препятствующей увеличению площади поверхности. (См. Поверхностное натяжение.)

• Испарение и конденсация

Испарение — постепенный переход вещества из жидкости в газообразную фазу (пар).

При тепловом движении некоторые молекулы покидают жидкость через её поверхность и переходят в пар. Вместе с тем, часть молекул переходит обратно из пара в жидкость. Если из жидкости уходит больше молекул, чем приходит, то имеет место испарение.

Конденсация — обратный процесс, переход вещества из газообразного состояния в жидкое. При этом в жидкость переходит из пара больше молекул, чем в пар из жидкости.

Испарение и конденсация — неравновесные процессы, они происходят до тех пор, пока не установится локальное равновесие (если установится), причём жидкость может полностью испариться, или же прийти в равновесие со своим паром, когда из жидкости выходит столько же молекул, сколько возвращается.

Кипение — процесс парообразования внутри жидкости. При достаточно высокой температуре давление пара становится выше давления внутри жидкости, и там начинают образовываться пузырьки пара, которые (в условиях земного притяжения) всплывают наверх.

Смачивание — поверхностное явление, возникающее при контакте жидкости с твёрдой поверхностью в присутствии пара, то есть на границах раздела трёх фаз.

Смачивание характеризует «прилипание» жидкости к поверхности и растекание по ней (или, наоборот, отталкивание и нерастекание). Различают три случая: несмачивание, ограниченное смачивание и полное смачивание.

• Смешиваемость

Смешиваемость — способность жидкостей растворяться друг в друге. Пример смешиваемых жидкостей: вода и этиловый спирт, пример несмешиваемых: вода и жидкое масло.

При нахождении в сосуде двух смешиваемых жидкостей молекулы в результате теплового движения начинают постепенно проходить через поверхность раздела, и таким образом жидкости постепенно смешиваются. Это явление называется диффузией (происходит также и в веществах, находящихся в других агрегатных состояниях).

• Перегрев и переохлаждение

Жидкость можно нагреть выше точки кипения таким образом, что кипения не происходит. Для этого необходим равномерный нагрев, без значительных перепадов температуры в пределах объёма и без механических воздействий, таких, как вибрация. Если в перегретую жидкость бросить что-либо, она мгновенно вскипает. Перегретую воду легко получить в микроволновой печи.

Переохлаждение — охлаждение жидкости ниже точки замерзания без превращения в твёрдое агрегатное состояние. Как и для перегрева, для переохлаждения необходимо отсутствие вибрации и значительных перепадов температуры.

• Волны плотности

Хотя жидкость чрезвычайно трудно сжать, тем не менее, при изменении давления её объем и плотность всё же меняются. Это происходит не мгновенно; так, если сжимается один участок, то на другие участки такое сжатие передаётся с запаздыванием. Это означает, что внутри жидкости способны распространяться упругие волны, более конкретно, волны плотности. Вместе с плотностью меняются и другие физические величины, например, температура.

Если при распространении волны́ плотность меняется достаточно слабо, такая волна называется звуковой волной, или звуком.

Если плотность меняется достаточно сильно, то такая волна называется ударной волной. Ударная волна описывается другими уравнениями.

Волны плотности в жидкости являются продольными, то есть плотность меняется вдоль направления распространения волны. Поперечные упругие волны в жидкости отсутствуют из-за несохранения формы.

Упругие волны в жидкости со временем затухают, их энергия постепенно переходит в тепловую энергию. Причины затухания — вязкость, «классическое поглощение», молекулярная релаксация и другие. При этом работает так называемая вторая, или объёмная вязкость — внутреннее трение при изменении плотности. Ударная волна в результате затухания через какое-то время переходит в звуковую.

Упругие волны в жидкости подвержены также рассеянию на неоднородностях, возникающих в результате хаотического теплового движения молекул.

• Волны на поверхности

Если сместить участок поверхности жидкости от положения равновесия, то под действием возвращающих сил поверхность начинает двигаться обратно к равновесному положению. Это движение, однако, не останавливается, а превращается в колебательное движение около равновесного положения и распространяется на другие участки. Так возникают волны на поверхности жидкости.

Если возвращающая сила — это преимущественно силы тяжести, то такие волны называются гравитационными волнами (не путать с волнами гравитации). Гравитационные волны на воде можно видеть повсеместно.

Если возвращающая сила — это преимущественно сила поверхностного натяжения, то такие волны называются капиллярными.

Если эти силы сопоставимы, такие волны называются капиллярно-гравитационными.

Волны на поверхности жидкости затухают под действием вязкости и других факторов.

• Сосуществование с другими фазами

Формально говоря, для равновесного сосуществования жидкой фазы с другими фазами того же вещества — газообразной или кристаллической — нужны строго определённые условия. Так, при данном давлении нужна строго определённая температура. Тем не менее, в природе и в технике повсеместно жидкость сосуществует с паром, или также и с твёрдым агрегатным состоянием — например, вода с водяным паром и часто со льдом (если считать пар отдельной фазой, присутствующей наряду с воздухом). Это объясняется следующими причинами.

— Неравновесное состояние. Для испарения жидкости нужно время, пока жидкость не испарилась полностью, она сосуществует с паром. В природе постоянно происходит испарение воды, также как и обратный процесс — конденсация.

— Замкнутый объём. Жидкость в закрытом сосуде начинает испаряться, но поскольку объём ограничен, давление пара повышается, он становится насыщенным ещё до полного испарения жидкости, если её количество было достаточно велико. При достижении состояния насыщения количество испаряемой жидкости равно количеству конденсируемой жидкости, система приходит в равновесие. Таким образом, в ограниченном объёме могут установиться условия, необходимые для равновесного сосуществования жидкости и пара.

— Присутствие атмосферы в условиях земной гравитации. На жидкость действует атмосферное давление (воздух и пар), тогда как для пара должно учитываться практически только его парциальное давление. Поэтому жидкости и пару над её поверхностью соответствуют разные точки на фазовой диаграмме, в области существования жидкой фазы и в области существования газообразной соответственно. Это не отменяет испарения, но на испарение нужно время, в течение которого обе фазы сосуществуют. Без этого условия жидкости вскипали бы и испарялись очень быстро.

Теория

Механика

Изучению движения и механического равновесия жидкостей и газов и их взаимодействию между собой и с твёрдыми телами посвящён раздел механики — гидроаэромеханика (часто называется также гидродинамикой). Гидроаэромеханика — часть более общей отрасли механики, механики сплошной среды.

Гидромеханика — это раздел гидроаэромеханики, в котором рассматриваются несжимаемые жидкости. Поскольку сжимаемость жидкостей очень мала, во многих случаях ею можно пренебречь. Изучению сжимаемых жидкостей и газов посвящена газовая динамика.

Гидромеханика подразделяется на гидростатику, в которой изучают равновесие несжимаемых жидкостей, и гидродинамику (в узком смысле), в которой изучают их движение.

Движение электропроводных и магнитных жидкостей изучается в магнитной гидродинамике. Для решения прикладных задач применяется гидравлика.

Основной закон гидростатики — закон Паскаля.

Движение идеальной несжимаемой жидкости описывается уравнением Эйлера. Для стационарного потока такой жидкости выполняется закон Бернулли. Вытекание жидкости из отверстий описывается формулой Торричелли.

Движение вязкой жидкости описывается уравнением Навье-Стокса, в котором возможен и учёт сжимаемости.

Упругие колебания и волны в жидкости (и в других средах) исследуются в акустике. Гидроакустика — раздел акустики, в котором изучается звук в реальной водной среде для целей подводной локации, связи и др.

Молекулярно-кинетическое рассмотрение

Агрегатное состояние вещества определяется внешними условиями, главным образом давлением P {\displaystyle P} и температурой T {\displaystyle T} . Характерными параметрами являются средняя кинетическая энергия молекулы E k i n ( P , T ) {\displaystyle E_{kin}(P,T)} и средняя энергия взаимодействия между молекулами (в расчете на одну молекулу) E i n t ( P , T ) {\displaystyle E_{int}(P,T)} . Для жидкостей эти энергии приблизительно равны: E i n t ≈ E k i n ; {\displaystyle E_{int}\,\approx \,E_{kin};} для твёрдых тел энергия взаимодействия намного больше кинетической, для газов — намного меньше.

Классификация жидкостей

Структура и физические свойства жидкости зависят от химической индивидуальности составляющих их частиц и от характера и величины взаимодействия между ними. Можно выделить несколько групп жидкостей в порядке возрастания сложности.

1. Атомарные жидкости или жидкости из атомов или сферических молекул, связанных центральными ван-дер-ваальсовскими силами (жидкий аргон, жидкий метан).

2. Жидкости из двухатомных молекул, состоящих из одинаковых атомов (жидкий водород, жидкий(натрий, ртуть), в которых частицы (ионы) связаны дальнодействующими кулоновскими силами.

3. Жидкости, состоящие из полярных молекул, связанных диполь-дипольным взаимодействием (жидкий бромоводород).

4. Ассоциированные жидкости, или жидкости с водородными связями (вода, глицерин).

5. Жидкости, состоящие из больших молекул, для которых существенны внутренние степени свободы.

Жидкости первых двух групп (иногда трёх) обычно называют простыми. Простые жидкости изучены лучше других, из не простых жидкостей наиболее хорошо изучена вода. В эту классификацию не входят квантовые жидкости и жидкие кристаллы, которые представляют собой особые случаи и должны рассматриваться отдельно.

В гидродинамике жидкости делятся на ньютоновские и неньютоновские. Течение ньютоновской жидкости подчиняется закону вязкости Ньютона, то есть касательное напряжение и градиент скорости линейно зависимы. Коэффициент пропорциональности между этими величинами известен как вязкость^[3][4][5]. У неньютоновской жидкости вязкость зависит от градиента скорости.^[6][7]

Статистическая теория

Наиболее успешно структура и термодинамические свойства жидкостей исследуются с помощью уравнения Перкуса-Йевика.

Если воспользоваться моделью твёрдых шаров, то есть считать молекулы жидкости шарами с диаметром d {\displaystyle d} , то уравнение Перкуса-Йевика можно решить аналитически и получить уравнение состояния жидкости:

P n k T = 1 + η + η 2 ( 1 − η ) 3 , {\displaystyle {\frac {P}{n\,k\,T}}={\frac {1+\eta +\eta ^{2}}{(1-\eta )^{3}}}\quad ,} где n {\displaystyle n}  — число частиц в единице объёма, η = ( 1 / 6 ) π n d 3 {\displaystyle \eta =(1/6)\,\pi \,n\,d^{3}}  — безразмерная плотность. При малых плотностях это уравнение переходит в уравнение состояния идеального газа: P / n k T = 1 {\displaystyle P/n\,k\,T=1} . Для предельно больших плотностей, η → 1 {\displaystyle \eta \to 1} , получается уравнение состояния несжимаемой жидкости: V = c o n s t {\displaystyle V\,=\,const} .

Модель твёрдых шаров не учитывает притяжение между молекулами, поэтому в ней отсутствует резкий переход между жидкостью и газом при изменении внешних условий.

Если нужно получить более точные результаты, то наилучшее описание структуры и свойств жидкости достигается с помощью теории возмущений. В этом случае модель твёрдых шаров считается нулевым приближением, а силы притяжения между молекулами считаются возмущением и дают поправки.

Кластерная теория

Одной из современных теорий служит «Кластерная теория». В её основе заключена идея, что жидкость представляется как сочетание твёрдого тела и газа. При этом частицы твёрдой фазы (кристаллы, двигающиеся на короткие расстояния) располагаются в облаке газа, образуя кластерную структуру. Энергия частиц отвечает распределению Больцмана, средняя энергия системы при этом остаётся постоянной (при условии её изолированности). Медленные частицы сталкиваются с кластерами и становятся их частью. Так непрерывно изменяется конфигурация кластеров, система находится в состоянии динамического равновесия. При создании внешнего воздействия система будет вести себя согласно принципу Ле Шателье. Таким образом, легко объяснить фазовое превращение:

• При нагревании система постепенно превратится в газ (кипение)
• При охлаждении система постепенно превратится в твёрдое тело (замерзание).

По другому представлению^[9][10] в основе кластерной теории жидкости, как о веществе, находящемся в конденсированном (связанном) состоянии (сохранение объёма), а не в состоянии «газоплотного» беспорядка, лежит представление о кластерах, как остаточных после перехода через точку плавления квазикристаллических динамических структурах с постоянным (для заданной температуры) средним числом разрывающихся и восстанавливающихся межкластерных и внутрикластерных межатомных связей, обеспечивающих сохранение объёма и определяющих подвижность (текучесть) и химическую активность жидкости. С ростом температуры количество атомов в кластерах уменьшается за счет увеличения разорванных связей. Образующиеся свободные атомы (молекулы) испаряются с поверхности жидкости или остаются в межкластерном пространстве в качестве растворённого газа (пара). При температуре кипения вещество переходит в моноатомное (мономолекулярное) газообразное (парообразное) состояние.

Экспериментальные методы изучения

Структуру жидкостей изучают с помощью методов рентгеновского структурного анализа, электронографии и нейтронографии.

См. также

Примечания

1. ↑ Жидкость — статья из Физической энциклопедии
2. ↑ В технической гидромеханике иногда жидкостью в широком смысле этого слова называют и газ; при этом жидкость в узком смысле слова называют капельной жидкостью.
3. ↑ «Физическая энциклопедия». В 5-ти томах. М.: «Советская энциклопедия», 1988
4. ↑ Физическая энциклопедия: Ньютоновская жидкость
5. ↑ Ньютоновская жидкость — статья из Физической энциклопедии
6. ↑ Уилкинсон У. Л., Неньютоновские жидкости, пер. с англ., М., 1964
7. ↑ Астарита Д ж., Марруччи Д ж., Основы гидромеханики неньютоновских жидкостей, пер. с англ., М., 1978
8. ↑ Андреев В. Д. Избранные проблемы теоретической физики.. — Киев: Аванпост-Прим,. — 2012.
9. ↑ Андреев В. Д. Крэш (crash)-конформационная кинематика ковалентной решетки алмаза при плавлении. // Журнал структурной химии. — 2001. — № 3. — С. 486-495.
10. ↑ Андреев В. Д. «Фактор плавления» при межатомных взаимодействиях в алмазной решетке. // Химическая физика. — 2002. — № 8,т.21. — С. 35-40.

Ссылки

Что такое вода? Статья о воде. Химический состав воды. классификация воды

Вода является очень важным веществом, так как она составляет большую часть нашего организма. Но что такое вода? Она является своего рода скелетом, состоит из мельчайших частиц, атомов, как и все другие вещества на Земле.

Молекула воды состоит из трех атомов кислорода и двух атомов водорода, которые связаны между собой как маленькие магниты. Разница между атомами выражается атомными номерами. Атомный номер атома зависит от числа протонов в ядре атома. Протоны — положительно заряженные частицы. Водород имеет один протон в ядре, а кислорода — восемь. Есть также незаряженные частицы в ядре, называются нейтронами.

 Атомы также состоят из отрицательно заряженных электронов, которые могут быть найдены в электронном облаке вокруг ядра. Число электронов в атоме равно числу протонов в ядре. Притяжения между протонами и электронами и держит вместе атомы.

 Сколько весит молекула воды?
Атомная масса атома определяется добавлением числа протонов и нейтронов в ядре. Чтобы найти общую атомную массу молекулы нужно сложить атомную массу отдельных атомов, выраженную в граммах на моль. Моль является выражением molair (вес молекулы), полученную от веса молекулы водорода на 1 моль. Водород имеет относительную атомную массу 1 г / моль, а кислорода относительная атомная масса 16 г / моль. Вода состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Это означает, что масса молекулы воды 1 г + 1 г + 16 г = 18 г / моль.

 Вода существует в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. При нормальной температуре около 25 ° С это жидкость, но ниже 0 ° С она замерзнет и превратиться в лед. Вода может быть найдена в газообразном состоянии выше 100 ° С, это называется точка кипения воды, при которой вода начинает испаряться. Вода превращается в газ, без запаха и без цвета. Как быстро вода испаряется зависит от температуры, если температура высокая, вода будет испаряться быстрее.

 Что произойдет, если вода меняет фазу?

Фазовые переходы воды

Изменения от жидкости в твердое или газообразное состояния называют изменением фазы. Когда вещества, такие как вода изменяет фазу, меняется внешний вид, но не ее химические свойства. Это потому, что химическая структура остается прежней, но молекулы из которых она состоит будут плавать немного дальше друг от друга. В твердом состоянии молекулы воды располагаются довольно близко друг к другу, но в жидком состоянии они немного дальше друг от друга. Вода становится жидкостью в результате расставания молекул. Когда вода изменяется от жидкости к газу молекул становиться еще больше.

 Почему лед плавает на воде?
Когда вещество заморозить, как правило, молекулы сближаются. Вода имеет аномалию: она замерзает ниже 0 ° С, но когда температура опускается ниже 4 ° С, вода начинает расширяться, и в результате плотность становится меньше. Плотность вещества — вес в килограммах кубометров вещества. Когда два вещества смешиваются, но не растворяются друг в друге, вещество с наименьшей плотностью плавает в другом веществе.

Что такое жесткая вода?

Когда воду называют «жесткой» это просто означает, что она содержит больше минеральных веществ, чем обычная вода, особенно минералов кальция и магния . Степень жесткости воды увеличивается, когда растворяется больше кальция и магния.

Магний и кальций — положительно заряженные ионы. Из-за их присутствия, другие положительно заряженные вещества растворяются труднее в жесткой воде, чем в воде, не содержащей кальция и магния. Это является причиной того, что мыло действительно не растворяться в жесткой воде.

Какие физические и химические свойства воды?
Есть несколько различных физических и химических свойств, которые часто используются попеременно. Мы можем назвать следующие:
— Плотность. Плотность воды (означает-вес) определенное количество воды. Она обычно выражается в килограммах на кубический метр. (Физическое)

— Тепловые свойства. Это относится к тому, что происходит с водой, когда она нагревается, при определенной температуре, когда вода превращается газ. (Физическое)

 — Проводимость. Количество электроэнергии, которую вода может повести. Это химическая величина. (Физическое)

— Поглощение света. Это количество света, определенное количество воды может поглотить в течение долгого времени. (Химическая)

— Вязкость. Это подвижность воды. При повышении температуре вязкости снижается, это означает, что вода будет более мобильной при более высоких температурах. (Физическое)

— РН. РН имеет свой собственный масштаб, в пределах от 1 до 14. РН показывает кислотно-щелочное равновесие воды: (рН 1-6) кислая среда, (рН 7) нейтральная или (рН 8-14) щелочная среда. рН определяет число атомов водорода в веществе. Чем больше атомов водорода содержит вещество, тем ниже будет рН. Вещество, которое содержит много атомов водорода — кислоты. Мы можем измерить рН путем погружения специальной бумаги, которая меняет окраску. (Химическая)

Еще в народе говорят, что рН = 2,5-3,5 – это «мертвая вода», а рН = 8,5-10,5 «живая вода», и в зависимости от этого можно вылечить очень много болезней. Ранее в печати описывались конструкции самодельных электролизов, с помощью которых можно было делать живую или мертвую воду, но все они опасны в применении из-за возможности поражения электрическим током, неудобны в эксплуатации и требуют предварительной очистки исходной воды. Сейчас уже есть приборы в продаже, такие как:

 Прибор для получения «живой» и «мертвой» воды — «ЖИВИЦА»;
— Щелочность. Это способность воды, чтобы нейтрализовать кислоту или базу, так что рН воды не изменится. (Химическая)

ABC (Испания): появились доказательства того, что вода состоит из двух жидкостей | Наука | ИноСМИ

ABC.es, Испания

© CC0 / Public Domain, Anja / Pixabay | Перейти в фотобанк

Вода очень необычно реагирует на очень низкие температуры. Существующие гипотезы, объясняющие это, вызывают ожесточенную полемику в научных кругах. Одна из них была сформулирована почти три десятилетия назад и заключалась в том, что существуют два вида воды. Совсем недавно итальянским ученым удалось найти доказательства в ее защиту.

Сформулированная почти 30 лет идея была доказана в лаборатории.

Хосе Мануэль Ньевес (José Manuel Nieves)

Вода очень необычно реагирует на очень низкие температуры. Начнем с того, что при охлаждении, вопреки логике, вода не сжимается, а расширяется (именно поэтому лед имеет свойство плавучести). Холодная вода обладает меньшей сжимаемостью, чем горячая. Более того, при заморозке молекулы воды могут всячески менять свое расположение.

Всему этому сложно найти объяснения, причем существующие теории вызывают ожесточенную полемику в научных кругах. Одна из них была сформулирована почти три десятилетия назад и заключалась в том, что ледяная вода может существовать в двух разных жидких формах, одна из которых обладает менее плотной структурой. Другими словами, существует два вида воды, каждый из которых является отдельной жидкостью. Доказать эту теорию в лаборатории сложно, но итальянским ученым удалось найти доказательства в ее защиту. Исследование было недавно опубликовано в журнале Science.

В своем исследовании ученые Пабло Дебенедетти и Гюль Х. Зерце из Принстонского университета и Франческо Шортико из Ла Сапиенца в Риме предполагают, что «вторая критическая точка воды» возникает при температурах от —83 до —100 градусов и при атмосферном давлении почти в 2000 раз выше, чем давление над уровнем моря. Критическая точка — это единственное значение температуры и давления, при котором две фазы вещества становятся неразличимыми, и происходит это непосредственно перед тем, как вещество переходит из одной фазы в другую. Вода, например, имеет хорошо известную критическую точку при переходе от жидкости к пару.

«Только вообразите нашу радость, когда мы увидели, что критические колебания протекают именно так, как мы и предполагали, — объясняет Сортино, — теперь я могу спать спокойно, потому что спустя 25 лет моя идея наконец-то нашла подтверждение».

До сих пор эксперименты с использованием реальных молекул воды для проверки второй критической точки «суперохлаждения» воды не могли дать однозначных доказательств его существования. По словам Дебенедетти, это во многом связано с тем, что ледяная вода обычно превращается в лед.

Dagens Nyheter

21.07.2020

Foreign Policy

19.07.2020

По этой причине исследователи решили прибегнуть к использованию компьютерных моделей. Процесс по-настоящему трудоемкий: несмотря на высокую мощность современных суперкомпьютеров, для создания моделей ученые 18 месяцев занимались необходимыми вычислениями.

В симуляциях, когда температура была еще далека от точки замерзания, плотность воды начала сильно колебаться. В итоге ученым удалось обнаружить критическую точку, которую они искали в двух разных компьютерных моделях воды. При этом для поиска критической точки воды в обеих моделях были применены разные вычислительные подходы.

Как и при переходе от жидкой фазы к газовой фазе, ледяная вода может переходить в две разные фазы, в зависимости от того, как перегруппировались ее молекулы. Таким образом, в жидкости низкой плотности четыре молекулы группируются вокруг центральной молекулы, образуя тетраэдр. Однако в жидкости с более высокой плотностью в игру вступает шестая молекула, что приводит к увеличению ее плотности.

В своей статье исследователи пишут, что «в пределах наших вычислительных возможностей было доказано существование метастабильной критической точки в стадии глубокого охлаждения молекул воды».

Естественно, теперь этот вывод должен быть подтвержден другими экспериментами, «использующими более точные и дорогие вычислительные средства».

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

Подписывайтесь на наш канал в Telegram и получайте переводы самых ярких материалов зарубежных СМИ.Опубликовано 21/07/2020

Почему вода жидкая 🚩 жидкость вода это 🚩 Естественные науки
Вода имеет особую структуру, благодаря которой принимает вид жидкости. Она может литься, течь и капать. В кристаллах твердых веществ имеется строго упорядоченная структура. В газообразных веществах структура выражена как полный хаос. Вода же – промежуточная структура между твердым и газообразным веществом. Частицы в структуре воды расположены на небольших расстояниях друг от друга и относительно упорядоченно. Но поскольку частицы со временем удаляются друг от друга, то и порядок структуры быстро исчезает.

Силы межатомного и межмолекулярного воздействия задают между частицами среднее расстояние. Молекулы воды состоят из атомов кислорода и водорода, где атомы кислорода одной молекулы притягиваются к атомам водорода другой молекулы. Образуется уникальная цепочка водородных связей, которая и придает воде определенные свойства текучести, при этом структура самой воды практически идентична структуре кристалла. С помощью многочисленных опытов было выявлено то, что вода сама задает себе структуру в свободном объеме.

При соединении воды с твердыми поверхностями, структура воды начинает объединяться со структурой поверхности. Так как структура граничащего слоя воды остается без изменений, то начинают меняться его физико-химические свойства. Меняется вязкость воды. Появляется возможность растворять вещества с определенной структурой и свойствами. Вода изначально представляет собой прозрачную бесцветную жидкость. Физические свойства воды можно называть аномальными, так как она имеет довольно высокую температуру кипения и замерзания.

У воды имеется поверхностное натяжение. Например, она имеет аномально высокие температуры замерзания и кипения, а также поверхностное натяжение. Удельные пороги испарения и плавления у воды значительно выше, чем у каких-либо других веществ. Удивительная особенность в том, что плотность воды выше, чем плотность льда, что позволяет льду плавать на поверхности воды. Все эти чудесные свойства воды, как жидкости, снова объясняются существованием в ней тех водородных связей, которыми связаны молекулы.

Строение молекулы воды из трех атомов в геометрической проекции тетраэдра приводит к возникновению очень сильного взаимного притяжения молекул воды друг к другу. Всё дело в водородных связях молекул, ведь каждая молекула может образовать четыре абсолютно одинаковые водородные связи с другими молекулами воды. Этот факт и объясняет то, что вода – жидкая.

Не секрет, что пресной воды на земле становиться меньше и ученые задумываются, как можно решить вопрос с помощью химических свойств добывать пресную воду. Текучие свойства воды позволяют выяснить, каким образом можно изменить и повлиять на воду для получения пресной, пригодной для питья, воды. Вода в жидком состоянии может производить энергию, насыщать землю, питать растения и организмы, давая возможность жизни. От воды и ее поведения на земле зависят многие события и погода.

жидкой воды — это … Что такое жидкая вода?

Путь жидкой воды — [г / м²] — это показатель общего количества жидкой воды, присутствующей в воздушной колонне. Это извлеченное количество из микроволнового радиометра. Внешние ссылки * [http://www.nsdl.arm.gov/Library/glossary.shtml#liquid water path Национальная научная цифровая… Wikipedia

Внеземная жидкая вода — Внеземная жидкая вода, присутствие воды в ее жидком состоянии, является предметом широкого интереса, потому что это обычно предполагаемая предпосылка для возникновения внеземной жизни.Земля с океаническими водами, покрывающими 71% ее…… Википедия

Содержание жидкой воды в атмосфере — Содержание воды в жидкой среде (LWC) — это мера массы воды в облаке, обычно в г / м3 или г / кг. (Bohren, 1998). Эта переменная важна для определения того, какие типы облаков могут формироваться, и она сильно…… Википедия

Жидкость — это одно из основных состояний материи. Жидкость — это жидкость, которая имеет свободные частицы и может свободно образовывать отчетливую поверхность на границах своего основного материала.Поверхность представляет собой свободную поверхность, где жидкость не ограничена … Википедия

Водопоглощение — это явление при передаче электромагнитного излучения через среду, содержащую молекулы воды. Молекулы воды возбуждаются излучением на определенных длинах волн и имеют тенденцию избирательно поглощать участки спектра, позволяя…… Википедия

Вода и жизнь — Вода обладает многими необычными химическими свойствами, которые определяют уникальные физические свойства, которые делают ее идеальной средой для жизни.] г), а. [Л. ликвидус, фр. ликер должен быть жидким или жидким; ср Санскр. r [= i] сочиться, капать, l [= i] плавиться.] 1. Свободно течет, как вода; жидкость; не твердый [1913 Webster] Да, хотя он летит на самолете и жидкой воде … … Международный словарь английского языка для совместной работы

водный цикл — н. непрерывный цикл, в котором вода превращается из водяного пара в атмосфере в жидкую воду в результате конденсации и осаждения, а затем обратно в водяной пар в результате испарения, транспирации и дыхания * * *… Universalium

водный цикл — н.непрерывный цикл, в котором вода превращается из водяного пара в атмосфере в жидкую воду в результате конденсации и осаждения, а затем обратно в водяной пар в результате испарения, транспирации и дыхания … Словарь английского языка

вода — полив, н. безводный, прил. безводно, адв. безводность, н. водоподобный, прил. / waw teuhr, wot euhr /, n. 1. прозрачная жидкость без запаха и вкуса, соединение водорода и кислорода, вода, замерзшая при 32 ° F или 0 ° C и кипящая при 212 ° F или 100 ° C… Universalium

,

Как работают ПК с жидкостным охлаждением | HowStuffWorks

Независимо от того, используете ли вы настольный компьютер или ноутбук, есть большая вероятность, что если вы прекратите то, что делаете, и внимательно послушаете, вы услышите жужжание маленького вентилятора. Если на вашем компьютере установлена ​​высококачественная видеокарта и много вычислительной мощности, вы можете даже услышать более одной.

В большинстве компьютеров вентиляторы неплохо справляются с охраной электронных компонентов. Но для людей, которые хотят использовать высококачественное оборудование или заставить свои ПК работать быстрее, у вентилятора может не хватить мощности для работы.Если компьютер вырабатывает слишком много тепла, жидкостного охлаждения , также известного как водяного охлаждения , может быть лучшим решением. Может показаться немного нелогичным размещать жидкости рядом с деликатным электронным оборудованием, но охлаждение водой намного эффективнее, чем охлаждение воздухом.

Система жидкостного охлаждения для ПК очень похожа на систему охлаждения автомобиля. И те, и другие используют основной принцип термодинамики — тепло передается от более теплых объектов к более холодным объектам.Чем холоднее объект становится теплее, тем теплее объект становится холоднее. Вы можете испытать этот принцип не понаслышке, положив руку на прохладное место на столе на несколько секунд. Когда вы поднимите руку, ваша ладонь станет немного прохладнее, а место, где была ваша рука, будет немного теплее.

Жидкостное охлаждение — очень распространенный процесс. В системе охлаждения автомобиля циркулирует вода, обычно смешанная с антифризом , через двигатель. Горячие поверхности в двигателе нагревают воду, охлаждая себя в процессе.

Этот контент не совместим с этим устройством.

Вода циркулирует от двигателя к радиатору , системе ребер и труб с большой площадью внешней поверхности. Тепло переходит от горячей воды к радиатору, заставляя воду остывать. Холодная вода затем возвращается к двигателю. В то же время вентилятор перемещает воздух за пределы радиатора. Радиатор согревает воздух, одновременно охлаждая себя.Таким образом, тепло двигателя выходит из системы охлаждения и попадает в окружающий воздух. Без поверхностей радиатора, контактирующих с воздухом и рассеивающих тепло, система просто перемещает тепло, а не избавляется от него.

Автомобильный двигатель вырабатывает тепло как побочный продукт горения топлива. Компьютерные компоненты, с другой стороны, генерируют тепло как побочный продукт перемещения электронов вокруг. Микросхемы компьютера полны электрических транзисторов, которые в основном представляют собой электрические выключатели, которые либо включены, либо выключены.Когда транзисторы меняют свое состояние между включением и выключением, электричество перемещается в микрочипе. Чем больше транзисторов содержится в чипе и чем быстрее они меняют состояние, тем горячее становится чип. Подобно автомобильному двигателю, если чип перегрелся, он выйдет из строя.

,

Водяной пар — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия Невидимый водяной пар за чашкой горячего чая. Видимый туман — это капли жидкой воды.

Эта статья не имеет источников . Вы можете помочь Википедии, найдя хорошие источники и добавив их. (октябрь 2011 г.)

Водяной пар — это вода в виде пара или газа. Это часть круговорота воды.Когда жидкая вода нагревается до температуры кипения, 100 градусов Цельсия (212 F), она превращается в пар. Водяной пар также может быть получен непосредственно изо льда; это называется сублимацией. Пар — это водяной пар, а облака — жидкая вода. Количество водяного пара в воздухе называется влажностью и влияет на погодные условия. В холодное время дыхание вызывает замерзание водяного пара в дыхании.

Водяной пар весит меньше воздуха, таким образом, немного уменьшает подъемную силу, создаваемую крылом самолета.

Водяной пар прозрачен.Маленькие капельки, которые выглядят белыми как туман, на самом деле жидкие.

Водяной пар является основной причиной парникового эффекта.

Водяной пар невидим, но когда он конденсируется, он делает видимой воду.

,

No related posts.