В
1913 году печальное известие облетело весь мир. Погиб, столкнувшись с
айсбергом, гигантский океанский лайнер «Титаник». По-разному объясняли
эксперты причины катастрофы. Сошлись на том, что в тумане капитан не
разглядел огромную плавающую ледяную гору и, налетев на нее, корабль
окончил свое земное существование.
Если мы посмотрим на это прискорбное
событие глазами химика, то придем к весьма неожиданному выводу:
«Титаник» пал жертвой еще одной аномалии воды.
Устрашающие ледяные глыбы — айсберги плавают, подобно пробке, на поверхности воды. Глыбы в десятки тысяч тонн.
И все потому, что лед легче воды.
Попробуйте расплавить любой металл и в
расплав бросить кусок того же металла: он моментально утонет. В твердом
состоянии любое вещество имеет большую плотность, чем в жидком. Лед и
вода — удивительное исключение из этого правила. Не будь этого
исключения, все водоемы средних широт быстро промерзли бы до дна: все
живое бы тут погибло.
Вспомните некрасовские стихи:
Лед неокрепший на речке студеной,
Словно как тающий сахар лежит…
Стукнут сильные морозы, лед окрепнет.
Потянется по реке зимняя дорога. Но под толстым слоем льда, как и
прежде, будет струиться вода. Река не промерзнет до дна.
Лед, твердое состояние воды, — вещество
исключительно своеобразное. Существует несколько видов льдов. В природе
известен один, тот, что плавится при нуле градусов. Ученые в
лабораториях, применяя высокие давления, получили еще шесть ледяных
разновидностей. Самый сказочный из них (лед VII), найденный при давлении
больше 21 700 атмосфер, можно было бы назвать раскаленным льдом. Он
плавится при температуре 192 градуса выше нуля, при давлении в 32 тысячи
атмосфер.
Казалось, что может быть обыденнее картины таяния льда. Но какие удивительные вещи при этом происходят!
Любое твердое вещество после плавления
начинает расширяться. Вода же, получающаяся при таянии льда, ведет себя
совсем иначе: она сжимается и лишь затем, если температура продолжает
повышаться, начинает расширяться. Это происходит опять-таки из-за
сильной способности молекул воды взаимно притягиваться. При четырех
градусах выше нуля такая способность проявляется особенно резко. А
потому при этой температуре вода обладает наибольшей плотностью; потому
наши реки, пруды и озера даже при самых жестоких холодах не промерзают
до дна.
Вы радуетесь приходу весны, восхищаетесь прекрасными деньками золотой осени. Радостная весенняя капель и багряный убор лесов…
Опять же аномальное свойство воды!
Чтобы растаял лед, нужно много тепла.
Несравненно больше, чем для плавления любого другого вещества, взятого в
таком же количестве.
Когда вода замерзает, это тепло снова
выделяется. Лед и снег, отдавая тепло обратно, подогревают землю и
воздух. Они смягчают резкий переход к суровой зиме и позволяют осени
воцариться на несколько недель. Весной же таяние льда задерживает
наступление знойных дней. |