Почему только вода на Земле бывает в 3-х состояниях? Вода при охлаждении расширяется


Вода при замерзании расширяется или сжимается: простая физика

Многие юные почемучки задаются вопросом: при замерзании вода расширяется или сжимается? Ответ следующий: с приходом зимы вода начинает свой процесс расширения. Почему это происходит? Это свойство выделяет воду из списка всех остальных жидкостей и газов, которые, наоборот, сжимаются при охлаждении. В чем заключается причина такого поведения этой необычной жидкости?

Физика 3 класса: вода при замерзании расширяется или сжимается?

Большинство веществ и материалов увеличиваются в объеме при нагревании и уменьшаются при охлаждении. Газы этот эффект показывают более заметно, но различные жидкости и твердые металлы проявляют такие же свойства.

Одним из наиболее ярких примеров расширения и сжимания газа является воздух в воздушном шаре. Когда мы выносим воздушный шар на улицу в минусовую погоду, то шар сразу уменьшается в размерах. Если мы шар вносим в отапливаемое помещение, то он сразу же увеличивается. А вот если мы внесем воздушный шар в баню - он лопнет.

Молекулы воды требуют больше места

Причиной тому, что происходят эти процессы расширения и сжатия различных веществ, являются молекулы. Те из них, которые получают больше энергии (это происходит в теплом помещении), двигаются намного быстрее, чем молекулы, находящиеся в холодном помещении. Частицы, которые имеют большую энергию, сталкиваются намного активнее и чаще, им необходимо больше места для движения. Чтобы сдержать то давление, которое оказывают молекулы, материал начинает увеличиваться в размерах. Причем это происходит достаточно стремительно. Итак, вода при замерзании расширяется или сжимается? Почему это происходит?

Вода не подчиняется этим правилам. Если мы начинаем охлаждать воду до четырех градусов Цельсия, то она уменьшает свой объем. Но если температура продолжает падать, то вода вдруг начинает расширяться! Существует такое свойство, как аномалия плотности воды. Это свойство возникает при температуре в четыре градуса Цельсия.

Теперь, когда мы выяснили, расширяется или сжимается вода при замерзании, давайте узнаем, как вообще возникает эта аномалия. Причина таится в частицах, из которых она состоит. Молекула воды создана из двух атомов водорода и одного - кислорода. Формулу воды все знают еще с начальных классов. Атомы в этой молекуле притягивают электроны по-разному. У водорода создается положительный центр тяжести, а у кислорода, наоборот - отрицательный. Когда молекулы воды сталкиваются друг с другом, то атомы водорода одной молекулы переходят на атом кислорода совершенно другой молекулы. Этот феномен называется водородной связью.

Воде нужно больше места при ее охлаждении

В тот момент, когда начинается процесс формирования водородных связей, в воде начинают возникать места, где молекулы находятся в том же порядке, что и в кристалле льда. Эти заготовки называются кластерами. Они не прочны, как в твердом кристалле воды. При повышении температуры они разрушаются и меняют свое местоположение.

Во время процесса охлаждения воды начинает стремительно увеличиваться количество кластеров в жидкости. Они требуют больше пространства для распространения, вследствие этого вода и увеличивается в размерах после достижения своей аномальной плотности.

При падении столбика термометра ниже нуля кластеры начинают превращаться в мельчайшие кристаллы льда. Они начинают подниматься вверх. Вследствие всего этого вода превращается в лед. Это очень необычная способность воды. Данный феномен необходим для очень большого количества процессов в природе. Мы все знаем, а если не знаем, то запоминаем, что плотность льда незначительно меньше плотности прохладной или же холодной воды. Благодаря этому лед плавает на поверхности воды. Все водоемы начинают замерзать сверху вниз, что позволяет спокойно существовать и не замерзать водным обитателям на дне. Итак, теперь мы в подробностях знаем о том, расширяется или сжимается вода при замерзании.

Интересный феномен

Горячая вода замерзает быстрее холодной. Если мы возьмем два одинаковых стакана и нальем в один горячей воды, а в другой столько же холодной, то мы заметим, что горячая вода замерзнет быстрее, чем холодная. Это не логично, согласитесь? Горячей воде нужно остыть, чтобы начинать замерзать, а холодной этого не нужно. Как объяснить данный факт? Ученые по сей день не могут объяснить эту загадку. Данный феномен имеет название «Эффект Мпембы». Открыт был в 1963 году ученым из Танзании при необычном стечении обстоятельств. Студент хотел сделать себе мороженое и заметил, что горячая вода замерзает быстрее. Об этом он поделился со своим учителем физики, который сначала не поверил ему.

fb.ru

при нагревании вода сжимается или расширяется?помогите.

Чуть-чуть подправлю вопрос: при охлаждении вода сжимается, а при темп. ниже 3 град. расширяется на 1/9 своего объема, т. е. при замерзании 9 л воды получится 10 л льда. Это происходит за счет изменения кристаллической решетки, она становится правильной с шестью лучами. Крокозябочке : про разрыв трубы внутрь никому не говорите. Если Вам платье ужасно широко, Вы не сможете порвать его по швам своим телом.

при нагревании, вроде, все расширяется

если изо льда то сжимается, а если просто греть то ни то и не другое вроде, если кипит то просто в парообразное состояние переходит.

наибольшая плотность при 4 градусах Цельсия. охлаждение или нАгрев от этой точки будет вызывать расширение.

Вода при нагревании расширяется, а при охлаждении сжимается!

При нагревании вода расширяется

При охлаждении вода расширяется, а при нагревании сжимается.

touch.otvet.mail.ru

Вода при замерзании сжимается или разширяется?

Расширяется, вроде)))

кончно расширяется-недаром бутылки лопаются

объясняю: объем волды не меняется никак, ка кналила стакан - 200мл - 200гр воды так и во льду на останется 200мл 200гр это мозг у некоторых уменщается со врвемнем

Расширяется)))

Расширяется Вода превращается в лед и плотность льда меньше плотности воды Если плотность меньше то объем больще при одинаковой массе

объем и масса разные вещи! плотность воды меняется - вода превращаясь в лед расширяется ---вода единственная такая уникальна!

Значит, у вас либо проблемы с "визуальным определением", либо со стаканом, либо с морозилкой. При охлаждении вода сжимается, как и все остальные вещества. Когда температура достигает температуры наибольшей плотности воды - примерно +4 по Цельсию, вода начинает расширяться и её плотность уменьшается. При замерзании получается лёд с плотностью в среднем 0,9 от плотности воды, т. е. при той же массе (если вода не интенсивно испарялась во время охлаждения) объём льда на 11% больше объёма воды, из которой он получен. В вашем случае со стаканом надо отметить уровень до и после замораживания, а потом уже визуально сравнивать. P.S. я-то лично помню визульное впечатление о формочке для льда, из которой лёд аж горбом выпирает, хотя воды было чуть меньше, чем до краёв. P.P.S. плотность и твёрдость - разные вещи жидкая ртуть в два раза плотнее твёрдого железа плотность зависит от массы частиц, из которых состоит тело и от расстояния между этими частицами плотность льда меньше, потому что в нём больше расстояния между молекулами - объём, занимаемый молекулами увеличивается, плотность, стало быть, уменьшается но при этом они закреплены на своих местах в кристаллической решётке, поэтому погружать пальцы в цельный кусок льда затруднительно

Расширяется!! ! Интересной особенностью воды является то, что при нагревании от 0 до 4 (3,98 — точно) °C вода сжимается. Благодаря этому могут жить рыбы в замерзающих водоёмах: когда температура падает ниже 4 °C, более холодная вода, как менее плотная, остаётся на поверхности и замерзает, а подо льдом сохраняется положительная температура. А расширение связано с химическими связями (водордными) короче химия

Васисуалий Амфибрахиевич, все вам верно ответил. От себя добавлю, что сжимание или расширение воды на глаз вы не уведите т. к. температурный диапазон ее жидкого агрегатного состояния короткий, а удельная теплоемкость высокая. Твердость льда определяется строением его кристаллической решётки. Вспомните углерод, который может быть и графитом и алмазом. Именно упорядочивавшие молекул Н2О. а также связывание свободного воздуха приводит к увеличению объема льда по сравнению с аморфной структурой воды.

Вода при замерзании расширятеся, что легко проверить экспериментально: налей в бутылку воды и положь в морозильник. Она замерзнет, а бутылка лопнет. В детстве сам проверял!

Расширяется. Рада была помощь (-.- )

Расширяется Вода превращается в лед и плотность льда меньше плотности воды Если плотность меньше то объем больще при одинаковой массе

touch.otvet.mail.ru

почему при охлаждении бутылки с водой она лопается?

нет, вода при замерзании расширяется

смеёшься что ль? физику не учил?

Сжатие при охлаждении воды? Это что-то новенькое в физике

Вода замерзает и увеличиваетс в объеме!! ! А подробнее, почитай физику, помогает)))))))

Вода при замерзании увеличивается в обьёме. И если бутылка была полностью заполнена водой, то она лопается.

не при охлаждении а при замерзании, происходит расширение

При охлаждении воды она, как и прочие вещества, уменьшается в объёме. Но вот при замерзании происходит парадоксальная вещь. При этом объём увеличивается и разрывает бутылку. И это не предел. Чугунные батареи рвет как нечего делать.

вода, наверное единственное вещество, у которого процесс кристаллизации (а охлаждение и последующее превращение воды в лед и есть кристаллизация) происходит с увеличением, а не с уменьшением объема, кристаллические связи атомов у льда больше, чем у воды

потому что ВОДА - самое загадочное вещество на планете, которое только недавно начали изучать! Она вопреки всем законам расширяется при охлаждении, единственное вещество, которое бывает в 3-х агрегатных состояниях и обладает памятью и реакцией на человеческие мысли.

Увеличение объема воды при охлаждении до температуры замерзания связано с тем, что в жидком состоянии молекулы воды образуют временые плоские кластеры молекул, связанные водородными связями. При замерзании образуется кристаллическая структура, в которой тетраэдрические молекулы воды образуют пирамидальный кристалл, также стабилизированный водородными связями, который занимает больший объем. Водородные связи при низкой температуре реже разрушаются, и за счет их кооперативности в целом структура очень устойчива.

Охолождается и расширяется в объеме

touch.otvet.mail.ru

Почему вода при замерзании расширяется?

Вопрос №20:

Почему только вода на Земле бывает в 3-х состояниях: жидком, твёрдом и газообразном? Почему вода при охлаждении ниже 0 градусов расширяется, а не сжимается?

Ответ:

Вода-это жидкая энергия, параметры которой сформированы скручиванием определённых геометрических форм частиц этой материи. В результате заданного разнонаправленного вращения этих форм формируется энергия воды. Её химическим элементам — водороду и кислороду, за счёт заданных разных скоростей вращения всех её частиц, задаются необходимые параметры. Эти параметры и определяют физические свойства воды расширятся при замерзании. То есть, её физические свойства подобраны с помощью вращения разных геометрических частиц воды с разными направлениями и скоростями их вращения.

Для белковой жизни на Вашей планете было необходимо, что бы вода была жидкой, газообразной для кругооборота её в природе и находилась бы в твёрдом виде для её накапливания и хранения на полюсах и в океанах, а так же в Космосе. Лёд должен быть легче жидкой воды, чтобы он не тонул, поэтому воде был задан параметр при замерзании расширяться. Наличие воды в 3-х состояниях на планете — это главное условие существования белковой жизни.

Материал предоставил — Хитров Анатолий Леонидович

Просмотры 1 146

ezoport.ru

Что при замерзании расширяется, кроме воды? Или все остальные вещества только сжимаются при охлаждении/замерзании?

Самый популярный пример, о котором "все знают", это вода. При падении ее температуры в интервале 3,98-0 °С из-за образования водородных связей между молекулами плотность уменьшается. Это есть растянутый в температурном интервале фазовый переход. Но есть также другие вещества (в основном, созданные искусственным путем) , у которых плотность уменьшается при охлаждении (в определенных температурных интервалах (!)). У чугуна при затвердевании выделяется графит, что приводит к уменьшению плотности по сравнению с его жидкой фазой. У вольфрамата циркония (ZrW2O8) также наблюдается отрицательное термическое расширение: из-за ослабления тепловых колебаний атомов кислорода при охлаждении связи W-O-Zr выпрямляются. В результате плотность вещества уменьшается. У оксида меди (CuO) и у фторида мангана (MnF2) при уменьшении температуры по причине того же ослабления колебаний атомов наблюдается усиление отталкивания магнитных моментов атомов, в результате чего также наблюдается расширение и последующее падение плотности. Ах да, забыл про органические полимеры: если к резиновому или каучуковому жгуту приложить механическое напряжение и затем нагревать, то в результате интенсивного роста роли энтропийного фактора (максимум энтропии в полимерах приходится на клубковидное упорядочение молекул) полимер сжимается. Это описывается эффектом Гуха-Джоуля. И это я еще не все перечислил.

Похоже, что только вода. Во всяком случае, в Гугле и Яндексе я никаких других примеров не нашёл. Может, и есть какие искусственные жидкости, но тогда они сильно специальные и мало доступные - просто так в магазине хим реактивов не купишь. Вот ссылка на интересный рассказ о воде: http:// aleks-umniki. narod. ru/p67aa1. html (пробелы убери) . Там, между прочим, есть прямая фраза: Только вода при замерзании расширяется.

Гугл и яндекс вместе в википедией можно засунуть в жопу, потому что кроме них есть еще научная литература, химитческие справичники и т. д. Там сказано что и висмут например тоже расширяется при затвердевании. Это металл такой, если кто не в курсе.

Германий, кремний, галлий, сурьма, висмут, церий.

touch.otvet.mail.ru

Вода при замерзании (расширяется или сжимается?)

Вода, единственное на Земле вещество, которое сжимается при охлаждении до +4 град С, а затем начинает расширяться. Поэтому лёд легче воды, а вода подо льдом имеет всегда положительную t/

сжимается наверно, а мож и нет

расширяется ВОДА!

Стыдно не знать сжимается! Шутка... Расширяется.... Проведи опыт в стеклянный стакан налей воду и поставь в морозилку через 4 часа увидишь результат....

Расширяется, если она чистая, в смысле без примесей

Всем известно, что плотность льда меньше плотности воды, следовательно, вода при замерзании расширяется. Именно потому не стоит ставить в холодильник банку, залитую до краев и закрытую крышкой

Расширяется. Однажды я забыла в холодном помещении бутыль с водой. Через несколько дней ударил не большой морозец. Бутыль разорвало.

Мы в начальных классах учили-все предметы при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Учительница привела пример-после бани тело ваше от нагревания расширилось, поэтому трудно надевать одежду. И второй пример-если в бутылку (стеклянную, пластиковых тогда не было ) налить воды и вынести на мороз, то бутылка от холода сожмется и лопнет. Я ответила так-при нагревании одежда сужается, поэтому после бани ее трудно надевать. Вода в бутылке на морозе стала льдом и расширилась-потому бутылка лопнула. Учительница поставила за такой ответ 2,до сих пор помню, как было обидно )))))))))))

touch.otvet.mail.ru