ЭПИСТЕМОТЕКА

Вода

Выявление феноменов - аномалий свойств воды

Анализируя различные источники и выложенный на этой странице текст "Аномальные свойства воды", вы определили, что у воды наблюдается:

  • Аномальная зависимость теплоемкости от температуры.

Вы выделили из текста и из справочной литературы, что теплоемкость жидкой воды резко повышается по сравнению со льдом, а теплоемкость пара опять резко понижается по сравнению с водой. Причем теплоемкость пара и льда можно объяснить на моделях, тогда как поведение теплоемкости воды на тех же моделях объяснить не удается. В этом состояла основная версия про теплоемкость воды.

Кроме того, было указано, что у жидкой воды теплоемкость понижается при росте температуры, достигает минимума при 36,79 град. С, после чего возрастает. Как видно, минимальная теплоемкость у воды при температуре, которая близка к температуре большинства биологических процессов.

  • Аномальная зависимость плотности от температуры. Вы указали, что плотность жидкой воды больше, чем плотность льда, а минимум плотности для воды приходится на 4 град. С. Для большинства физических тел наблюдается рост плотности при переходе от твердого к жидкому состоянию.

 

  • Вода имеет память. Под этим феноменом вы подразумевали то, что вода в своей структуре способна сохранять информацию о воздействиях, которые на нее были оказаны. Неясно, проявляют ли это свойство другие физические объекты.

Вы показали, что вопрос об устройстве воды - это вопрос о новых моделях устройства вещества.

Построение модельных представлений

Итак, мы стали работать с моделями.

  • Модель теплоемкости. Для того чтобы разобраться, почему мы считаем аномальной теплоемкость воды, вы предложили наброски для модели, объясняющей, почему у физических тел в разных агрегатных состояниях разная теплоемкость. Оба появившихся наброска показывают, что теплоемкость объясняется возможностями движения молекул, составляющих тело: вы рисовали, как они могут смещаться и вращаться.

При этом появлялась следующая важная мысль: показанная модель не может объяснить скачка теплоемкости жидкой воды, поскольку предполагает, что теплоемкость должна зависеть от температуры монотонно, без скачков. Значит, указали вы, в воде есть какой-то очень энергоемкий процесс, которые не показан на этой модели.

 

На модели необходимо показать, где здесь нарисована теплоемкость, т.е. где здесь показана энергия, затрачиваемая на разогрев тела, а также показать, почему эта модель не предполагает возможности скачка теплоемкости.

  • Модель пустот в воде. Для объяснения аномалии плотности вы предложили следующую версию: структура воды такова, что во льду имеются большие пустоты (молекулы упакованы неплотно), а в жидкой воде эти пустоты меньше и занимают значительно меньшее место (молекулы упакованы более плотно).

 

Это значит, что у льда - своя структура, а у жидкой воды - своя структура, причем эта структура меняется в зависимости от температуры.

  • Модель водородных связей. Идея водородных связей появилась сразу же в качестве представления о том, чем устройство воды отличается от устройства физического тела. Ваш ответ был прост: в воде есть водородные связи.

 

Именно водородные связи, по вашей версии, объясняют наличие у воды аномальной теплоемкости в жидком состоянии. На их разрыв тратится энергия, которая соответствует скачку теплоемкости жидкой воды по сравнению с теплоемкостью льда.

 

Меню вода

Новости

Материалы

You are here: Главная Модули Вода