
Тепловые свойства воды – один из вопросов, рассмотренных Хендерсоном в его книге. Он отмечает, что существует пять отдельных моментов, в отношении которых тепловые свойства воды уникальны.
1. Все известные твердые вещества при охлаждении сокращаются в объеме. Это справедливо и для всех известных жидкостей: при понижении температуры уменьшается их объем. При уменьшении объема возрастает плотность, и более холодные части жидкости становятся тяжелее. Поэтому вещества весят больше (по объему), когда они находятся в твердой, а не в жидкой форме. Только в одном случае этот "закон" нарушается – когда мы имеем дело с водой. Подобно другим жидкостям, вода сокращается в объеме при охлаждении, но не ниже 4оС. При дальнейшем понижении температуры, в отличие от всех других известных жидкостей, она вдруг начинает расширяться и, когда она замерзает, т.е. оказывается в твердом состоянии, она расширяется еще больше. В результате «твердая вода» легче «жидкой воды». По законам физики твердая вода, т.е. лед, должен быть тяжелее жидкой воды и тонуть, однако он плавает на поверхности воды.
2.Когда лед тает и вода испаряется, тепло поглощается из окружающей среды. Когда этот процесс протекает в обратном направлении (т.е. вода замерзает или пар осаждается), высвобождается тепло. В физике это явление обозначается термином «латентное тепло» /78/. Все жидкости обладают тем или иным латентным теплом, но
латентное тепло воды самое известное. При «нормальных» температурах только латентное тепло аммиака при замерзании выше латентного тепла воды. В отношении же латентного тепла при испарении ни одна жидкость не может сравниться с водой.
3.Тепловая емкость воды, т.е. количество тепла, необходимое для увеличения температуры воды на один градус, выше, чем у большинства других жидкостей.
4.Тепловая проводимость воды, т.е. способность передавать тепло, в четыре раза выше, чем у других жидкостей.
5. Тепловая проводимость льда и снега, напротив, низка.
Вы, наверное, уже задаете себе вопрос, какое значение могут иметь эти пять на первый взгляд чисто физических свойств воды. Оказывается, роль каждого из них огромна, поскольку жизнь вообще и наша жизнь в частности возможна в этом мире только потому, что эти свойства воды такие, какие они есть. Давайте рассмотрим каждое из них.