Что происходит с водой при нагревании и охлаждении
На все грани куба жидкость оказывает давление. Это может указывать на то, что нужно избегать чрезмерного погружения руки при входе в воду, чтобы эффективно использовать энергию гребка в направлении продвижения. Угол между связями О-Н. Зависимость сжимаемости воды от температуры.
Из закона Архимеда можно вывести, что тела, имеющие плотность меньшую, чем плотность жидкости, будут в ней плавать положительная плавучесть. Другие — тонуть отрицательная плавучесть. При равенстве плотностей наблюдается нулевая плавучесть: тело полностью погружено в жидкость, но не тонет. Как уже отмечалось, при дыхании плавучесть изменяется.
При вдохе будет иметь место положительная плавучесть, при выдохе особенно полном — отрицательная. В среднем женщины имеют большую плавучесть, чем мужчины, т. На плавучесть влияет также и объем легких. Однако некоторые лица независимо от пола, но больше мужчины, имеют отрицательную плавучесть даже при полном вдохе из-за достаточно большой мышечной массы и тяжелого скелета. Таким людям сложно удержаться на поверхности без движения при статическом плавании , однако в спортивном плавании это обстоятельство имеет свои преимущества.
Существенное значение при плавании имеет равновесие в воде. Рассмотрим равновесие тел при статическом плавании. Чтобы его равновесие получить, необходимо, чтобы действующая со стороны жидкости выталкивающая сила, приложенная в центре тяжести вытесненной жидкости центр давления , была не только равна топящей силе силе тяжести , но и чтобы центр давления был на одной вертикали с центром тяжести.
В противном случае выталкивающая и топящая силы создадут моменты пары сил, вращающих тело. Вращение будет наблюдаться до тех пор, пока тело не придет в положение, при котором будут выполнены указанные условия.
Равновесие может быть устойчивым и неустойчивым. Устойчивое статическое равновесие наблюдается, когда центр давления расположен выше центра тяжести см. В этом положении при нарушении равновесия под действием внешних сил создается восстанавливающий момент, который стремится вернуть тело в исходное положение.
Неустойчивое статическое положение см. В данном случае при незначительном отклонении от положения равновесия создается момент сил, который будет вращать тело до достижения положения устойчивого равновесия. Рассмотрим расположение центра тяжести и центра давления при горизонтальном положении тела пловца рис.
Оба центра будут находится в одной горизонтальной плоскости на расстоянии нескольких сантиметров друг от друга, что объясняется неоднородным строением человеческого тела. Такое расположение центра тяжести и центра давления вызывает вращение тела вокруг поперечной оси, сопровождающееся опусканием ног. Если в горизонтальном положении пловец, лежащий в воде лицом вниз, сильно прогнется, то центр давления может оказаться ниже центра тяжести.
В данном случае создастся неустойчивое положение, когда, помимо уже имеющего место вращения вокруг поперечной оси когда наблюдается опускание ног , пловец может быть развернут вокруг продольной оси, т. Равновесие пловца напрямую связано с его индивидуальным анатомическим строением. При динамическом плавании тело спортсмена, как правило, занимает положение близкое к горизонтальному, но отличное от него. Положение тела по отношению к обтекаемому потоку называется углом атаки тела.
Угол атаки замеряется между продольной осью тела и направлением движения. Под продольной осью подразумевается воображаемая линия, соединяющая среднюю точку сечения грудной и тазовой части туловища. Угол атаки считается положительным, если ось тела отклоняется вверх от обтекающего потока, и отрицательным, если отклоняется вниз.
Очевидно, что угол атаки надо по возможности уменьшать. Угол атаки кисти — угол между плоскостью кисти и направлением потока. При движении пловца под некоторым углом к потоку полная сила гидродинамического сопротивления направлена не строго назад, а отклоняется вверх или вниз в зависимости от того, положительный или отрицательный угол атаки имеет пловец. При разложении полной гидродинамической силы сопротивления по правилу параллелограмма получаем 2 силы: одну направленную параллельно обтекающего потока, другую — перпендикулярную к нему.
Сила, направленная параллельно встречному обтекающему потоку, называется силой лобового сопротивления. Сила, действующая перпендикулярно вверх по отношению к направлению потока, называется подъемной силой , перпендикулярно вниз — топящей. Скорость и энергетические расходы при плавании зависят от трех основных механических факторов: 1 величины подъемной плавучей силы, противодействующей весу тела, или обратной ей величины — потопляющей силы; 2 лобового сопротивления продвижению тела в воде и 3 движущей силы, возникающей в результате эффективных продвигающих пропульсивных усилий пловца.
Таким образом, наибольшая скорость достигается при плавании кролем, наименьшая — брассом. Способы плавания основаны на взаимодействии пловца с водой, при котором создаются силы, продвигающие его в воде и удерживающие на ее поверхности.
Взаимодействие возникает вследствие погружения в воду и активных движений пловца. Специфические особенности биомеханики плавания связаны с тем, что силы, тормозящие продвижение, значительны, переменны и действуют непрерывно.
Постоянной же опоры для отталкивания вперед у пловца нет, она создается во время гребковых движений и остается переменной по величине. При всех гребковых движениях гребущие звенья движутся относительно остальных частей тела назад, а последние относительно гребущих звеньев — вперед. В начале гребкового движения спортсмен плывет по дистанции с некоторой начальной скоростью. Вследствие гребка туловище продвигается вперед со скоростью большей, чем начальная.
Гребущие звенья движутся относительно туловища назад быстрее, чем относительно воды. Таким образом, механизм динамического взаимодействия пловца с водой основан на изменениях сопротивления воды, обусловленных в первую очередь скоростью движения частей тела относительно воды. Рассмотрим рабочее движение пловца прямой рукой, стоя на дне см. Данное движение будет выполняться за счет вращения по отношению к плечевому суставу.
При движении руки по ее длине возникают силы гидродинамического давления как результат сопротивления воды. Для удобства в данном рисунке не указывается сила давления на воду, которая равна силе сопр отивления и направлена в противоположную сторону. Наибольшая величина сопротивления будет у кисти за счет ее большей скорости, площади и коэффициента обтекаемости. Величина сил сопротивления на руке постепенно падает от кисти к плечу на рис.
Равнодействующая этих сил приложена у запястья и направлена в сторону, противоположную прилагаемым усилиям. По правилу параллелограмма одна из составляющих направлена вперед Рх — сила тяги. Другая составляющая Р y , в зависимости от положения руки, будет направлена вверх положение I или вниз положение Ш.
Наиболее выгодно положение II , когда равнодействующая сила полностью направлена на продвижение пловца вперед. По такому же правилу разложения сил рассмотрим и рабочее движение ногами способом кроль на груди см. Во время движения сверху вниз вследствие сопротивления воды возникает результирующая сила, направленная вперед и вверх.
Ее можно разложить на две составляющие, одна из них будет направлена вперед — Рх, другая — вверх — Р y. В отличие от стационарного положения, во время плавания картина действия сил выглядит несколько сложнее, т. Сюда же можно добавить и одновременную работу рук и ног. Сам характер движения также различен. Если при движении ног кролем на груди при работе у бортика наблюдается положительное давление на всей длине ноги, то в движении у пловца такое давление наблюдается только на стопе и небольшой части голени.
В отличие от движений руки, ноги кролиста не обретают скорости, превышающей скорость потока. В лучшем случае эта скорость сравнивается со скоростью обтекающего потока.
Однако стопа во время движения имеет значительные вертикальные скорости.
При наклонном положении стопы по отношению к направлению движения образуются силы, продвигающие пловца вперед. Величина силы тяги рук пловца обычно находится в пределах 16—18 кг, а сила тяги ног при плавании кролем — 10—12 кг. Приложение сил у пловца по времени составляет 0,3—0,5сек. Движущая, или пропульсивная продвигающая сила. Эта сила возникает в результате активной мышечной деятельности пловца и представляет собой сумму действия двух сил — лобового сопротивления и подъемной силы, возникающей при плавательных движениях.
Она определяет скорость и направление движения тела пловца. Прямо измерить пропульсивную силу не удается, ее определяют у спортсмена, привязанного к измерительному устройству. Наибольшая движущая сила зарегистрирована при «привязанном» плавании способом брасс — около 22 кг.
При других способах плавания эта сила примерно одинакова — максимально 13—14 кг. В брассе наибольший вклад дает работа ног, а в кроле на груди и на спине — работа рук. В плавании способом баттерфляй движущая сила рук и ног примерно одинакова. Лобовое сопротивление. При плавании основная мышечная работа затрачивается не на удержание тела на воде, а на преодоление силы сопротивления движению тела, которая называется лобовым сопротивлением.
Ее величина зависит от вязкости воды, размеров и формы тела, а главное — от скорости продвижения его. При высокой скорости продвижения в воде преодоление лобового сопротивления составляет главный компонент физической нагрузки для пловца. Если путем буксировки протягивать тело человека по воде, то лобовое сопротивление этому пассивному продвижению растет примерно пропорционально квадрату скорости буксировки.
При активном плавании из-за движений головой, туловищем и конечностями лобовое сопротивление больше: при плавании кролем примерно в 1,5 раза, а при брассе — в 2 раза. Силы лобового сопротивления доминируют, особенно на решающих участках гребковых тра - екторий в способах плавания кроль на груди, кроль на спине и баттерфляй.
Величина сил лобо - вого сопротивления, создаваемая на гребущих плоскостях кисть и предплечье , значительно пре - вышает величину подъемной силы. В способе брасс как лобовое сопротивление, так и подъемная сила вносят вклад в создание результирующей продвигающей силы как во время разведения, так и сведения рук. Однако направление силы лобового сопротивления не совпадает с направлением вектора скорости тела. Таким образом, подъемная сила, образованная за счет движения кистей рук под углом атаки к потоку в плоскости, перпендикулярной направлению движения, является главным и почти единственным компонентом продвигающего усилия.
Общепризнано, что и подъемная сила лифт , и лобовое со - противление должны рассматриваться как компо - ненты пропульсивных сил в плавании.
Пловцы должны максими - зировать обе силы, создающие продвижение. В то время как пловец давит на воду в направлении назад, жидкость под рукой замедля - ется пропорционально углу атаки кисти и силам трения.
Когда угол острый, замедление незначи - тельное и возникающие силы лифта и лобового со - противления малы по величине. Когда угол атаки больше, замедление потока относительно кисти более значительно, что ведет к возрастанию реак - ции опоры на кисти. Результирующая сила ак - ции может быть разложена на подъемную силу и лобовое со - противление.
Замедление потока жидкости также дополняется сопротивлением трения поверхности кисти и предплечья и сопротивлением формы, обусловленным размером и формой руки. При дви - жении вперед вниз создается сила, тормозящая - движение пловца, несмотря на то, что в это же время на руке создается лифт. В большинстве вариантов гребковых движений присутствует элемент поперечных движений.
Пловцы никогда не выполняют гребок прямоли - нейно спереди назад. В брассе движения, направ - ленные в стороны, даже акцентированы. Другая черта гребка — асим - метрия в движениях рук. Сильная рука старается сбалансировать движение слабой руки. Поэтому весьма маловероятно, что можно найти идеаль - ные варианты траектории гребка. Измерение сил в плавании представляется весьма затруднительным, так как имеет место взаимодействие сегментов.
Когда изолированно рас - сматривается только один сегмент, это может привести к ошибочным заключениям. Даже те - перь, когда состояние развития методов измере - ния значительно лучше, чем ранее, оно все еще ос - тавляет желать лучшего. На ранних и заключительных стадиях гребко - вые движения имеют значительный вертикаль - ный компонент.
Чтобы развить продвигающее усилие, кисть-предплечье должны быть погруже - ны на достаточную глубину и затем следовать в направлении, при котором создается максималь - ный горизонтальный компонент усилия.
После того как были созданы максимальные продвигаю - щие усилия, руку следует вынуть из воды для про - носа. Выражается точки зрения, что ранний и по - здний участки подводного движения руки долж - ны считаться «переходными». Наблюдения и опрос пловцов показывают, что на этих переходных участках гребковых движений не создается продвигающего усилия, и пловцы не чувствуют, что они создают такие усилия.
Термин «гребок» должен быть зарезервирован для тех фаз, где дей - ствительно создается продвижение ускорение. Путь, который преодолевают кисть и предпле - чье под водой, не всегда способствуют созданию продвижения.
Некоторые участки траектории и движения скорее затрудняют продвижение, чем помогают ему. Например когда кисть входит в воду и продолжается выпрямление руки вперед под водой — трение, сопротивление формы и волновое сопротивление возрастают и затрудняют продвижение пловца. Эти вредные силы снижают эффективность гребковых движений. Современная техника измерения силы для ки - сти во время переходной фазы после входа в воду и основной фазы гребка позволяет установить достаточно удовлетворительно, что делает кисть этих стадиях.
В то же время для переходной стадии на выходе из воды удовлетворительных результатов получить не удалось.
На переходной стадии входа руки в воду в кроле на груди и баттерфляе лифт и лобовое сопротивление создаются на дистальных звеньях. Поток как бы двигается со стороны пальцев вверх по руке. На переходной фазе выхода руки из воды локоть «ведет» за собой - кисть. Это означает, что поток как бы стекает вниз по руке и отрывается от пальцев, т.
Также ве - роятно то, что значительная турбулентность воз - никает на тыльной поверхности кисти. Когда гребковые движения могут быть выпол - нены преимущественно в горизонтальном на - правлении, кинематическая пара кисть—предпле - чье создает тем большую реакцию, чем более ее ориентация приближается к перпендикулярному по отношению к направлению движения. Может быть расположение пары кисть—предплечье точ - но под прямым углом и не является самым эффективным, так как траектория гребка должна спо - собствовать не только созданию максимальных пропульсивных сил, но также выполняет функцию - противодействия вращательным силам, дей - ствующим в нескольких направлениях.
Когда переходная фаза входа руки в воду выполняется слишком глубоко, траектория основной части гребка «скользит» вверх плавно или ступенчато. Это может указывать на то, что нужно избегать чрезмерного погружения руки при входе в воду, чтобы эффективно использовать энергию гребка в направлении продвижения. Соотношение вклада лобового сопротивления и подъемной силы в продвижение в заданном направлении зависит от нескольких факторов:. При оценке техники гребка следует принять во внимание:. Потенциальный прирост силы лобового сопротивления гораздо выше, чем приращение подъемной силы;.
Чем дольше это ощущение будет поддерживаться во время гребка, тем дольше будут поддерживаться силы лобового сопротивления;. Варианты гребков. Наблюдаемая ориентация кисти у высококвалифицированных пловцов показывает, что углы атаки кисти у них такие, что способствуют больше образованию лобового сопротивления, чем подъемной силы. В то же время углы атаки кисти очень редко оказы - ваются 90 градусов или около того. Ориентация кисти не только преследует цель создания максимальной продвигающей силы, но и должна способствовать компенсации вертикальных движений при про - носе рук, дыхании, работе ног.
Во всех способах плавания необходимы компромиссные положения, так как движения никогда не подчинены толь - ко созданию продвижения. Считается, что главной силой, создающей продвижение в способах кроль на груди, на спи - не и в баттерфляе, является сила лобового сопротивления. Влияние подъемной силы является минимальным. В то же время оказывается, что никакая сила не является един - ственной, ответственной за создание продви - жения. В плавании кролем на груди, когда рука выхо - дит из воды и начинает пронос вперед, тело испы - тывает вращательный эффект.
Этот эффект частич - но компенсируется ударом ноги, но в то же время успевает оказать воздействие на гребок противо - положной руки. При этом в начале гребка наблю - дается движение кисти кнаружи. Это движение создает и подъемная сила, и сила лобового сопротивления. Последующее движение назад внутрь может быть не столько результатом поиска стоячей воды, сколько движением, компенсирующим анатоми - ческие недостатки тела человека.
Средний участок траектории гребка в кроле на груди характеризует - ся выраженным смещением руки внутрь вверх, компенсирующим вращение тела вокруг продоль - ной оси, в то время как противоположная рука за - вершает выполнение проноса и входит в воду. В кроле на спине характерный J -образный тип гребка, при котором кисть по мере выполнения гребка скользит вверх к поверхности, вызван про - сто сгибанием локтя.
Это делается с тем, чтобы приложить большую продвигающую силу в опти - мальном направлении и по мере того как локоть движется вниз, вектор реакции направляется вверх.
Боковые компоненты гребковых движений мо - гут иметь очень простое объяснение. Они обуслов - лены анатомическими особенностями тела челове - ка. Ротационные боковые силы развиваются:. Эти поперечные силы должны быть уравновешены поперечными движениями ног или рук во время гребков. Когда они действительно имеют место в гребковых движениях, они создают силы противодействия реакции для сохранения прямолинейного поступательного движения тела с целью создать подъемную силу.
Эти движения есть результат противодействия. Возможно, что при более совершенной анатомии тела человека никакие поперечные компоненты движений не понадобились бы: двигательный аппарат человека просто стремился бы генерировать лобовое сопротивление на гребущих поверхностях для эффективного продвижения вперед.
Когда рука находится в воде, она не всегда создает продвигающую силу, а только тогда, когда движется в определенном направлении с определенным углом атаки. Остальное время, пока рука - находится в воде, она увеличивает общее ди - намическое сопротивление тела. Весьма вероятно, - что пловцы должны стараться минимизировать - время, в течение которого рука создает дополнительное сопротивление, и максимизировать время, в течение которого рука создает продвигающую - силу. Сила лобового сопротивления является доминирующей при создании продвигающей силы при плаванием кролем на груди, на спине и баттерфляем.
Создание продвигающей силы в брассе происходит - иначе, чем в других способах плавания. Траектори - я движений рук имеет доминирующий ла - теральный компонент. Результирующая продвигающая сила создается од - новременными движениями обеих рук. Характер - но, что компоненты силы, обусловленные лобовым сопротивлением, направлены в стороны от направления движения, частично погашают друг друга и вносят минималь - ный вклад в создание продвижения.
Таким обра - зом основной вклад в создание продвигающей силы вносит подъемная сила, возникающая на кистях и предплечьях - в стороны под углом атаки. Интересно отметить тот факт, что общее гидродинамическое сопротивление, создаваемое во время выноса руки вперед, превышает величину тяги, создаваемой пловцом во время гребка. Силы гидродинамического сопротивления. Когда пловец не создает достаточную по вели - чине продвигающую силу, скорость его замедляет - ся.
Часто можно наблюдать то, что некоторые пловцы как бы скользят по воде без видимого уси - лия, другие — производят хорошее впечатление при плавании на низких скоростях, но при попытке увеличить скорость оказывается, что они не в со - стоянии это сделать.
Данные факты обусловлены вели - чиной сопротивления, создаваемого пловцами во время плавания. Существует три компонента об - щего гидродинамического сопротивления базиру - ясь на данных гидродинамики и исследованиях в области кораблестроения :. Эта классификация имеет практическое значе - ние для тренеров и пловцов. Тем не менее, в после - дние годы исследования сконцентрировались вок - руг соотношения активного и пассивного сопро - тивления.
Пассивное сопротивление — - это сопротивление, испытываемое телом пловца при пассивной буксировке в стоячей воде или при экспозиции подвижному потоку в гидроканале. Обычно пассивное сопротивление измеряется в положении скольжения.
Активное сопротивление создается движениями пловцов и, как считается, включает в себя величину пассивного сопротивле - ния активное сопротивление всегда больше пас - сивного. Другие исследователи заостряли внимание на отдельных видах сопротивления: лобовом, вихревом, сопротивлении трения.
Следует отметить, что фронтальное и вихревое сопротивление являются категориями, описывающими один и тот же вид сопротивления — сопротивления давления или формы , обусловленного градиентом сил давления на фронтальной и тыльной поверхностях тела. Важно провести анализ сопротивления во время соревнований.
Если удастся снизить величину общего гидродинамического сопротивления, то таким образом можно будет увеличить скорость плавания. Внимание тренеров должно быть сосредоточено на действиях, снижающих тормозящие силы и повышающих скорость плавания. Понимание природы сопротивления является необходимым элементом современной теории подготовки пловцов.
Эта проблема имеет гораздо большее практическое значение, чем ранее предполагалось. Выполнение рабочих движений ни в коей мере не должно сопровождаться созданием излишнего сопротивления. Умеренное рабочее усилие при минимальном сопротивлении может иметь гораздо больший полезный эффект, чем максимальное усилие, сопровождаемое значительным увеличением сопротивления.
Гидродинамическое сопротивление, действующее на тело за исключением кистей и предплечья , должно быть настолько маленьким, насколько это возможно. Угол атаки тела, его поперечное сечение в направлении движения и площадь смачиваемой поверхности должны быть минимизированы. Каждый из трех видов сопротивления имеет прямое приложение к работе над совершенствованием техники плавания. Категории активного и пассивного сопротивления являются слишком общими для использования на практике.
Сопротивление трения поверхностное сопротивление возникает при движении потока вдоль грубой поверхности. Эта часть пассивного сопротивления. Гладкость кожного покрова, волосяной покров, качество плавательного костюма являются факторами, создающими трение при движении пловца в водной среде.
Зависимость сопротивле - ния трения от скорости плавания носит линейный характер. Секрет снижения сопротивления тре - ния кроется в поддержании ламинарного характе - ра обтекающего потока. Вода в ламинарном пото - ке напоминает «многослойный бутерброд», каждый слой которого скользит относительно соседнего. Погранич - ный слой потока как бы прилипает к его поверх - ности и движется с той же скоростью, что и тело.
Каждый последующий слой движется с несколько меньшей скоростью, чем предыдущей. На некото - ром расстоянии от тела слои воды остаются непод - вижными. Данная совокупность водных слоев, доста - точно тонкая толщина зависит от качества поверхности тела и скорости движения. Пока поток ос - тается ламинарным, он как бы обеспечивает смаз - ку для скольжения тела сквозь воду.
Малейшая ше - роховатость, острые выступы вызывают вихреоб - разование турбулентность. В турбулентном пограничном слое вода, контактирующая с телом или тканью костюма, закручивается в микроско - пические вихри, трение повышается и отнимает полезную энергию от движущегося тела. Малове - роятно, что тело человека целиком обтекается ла - минарным потоком.
Скорее всего, лишь некото - рые участки его поверхности. Тем не менее, сниже - ние турбулентности в пограничном потоке может привести к снижению общего сопротивления. Бритье волосяного покрова кожи на теле и но - гах, но не на предплечьях может снизить сопро - тивление трения. Снижение трения сопровождается снижением энергозатрат на каждый гребок. Плотно облегающий костюм из ткани со структурой, снижающей вихреобразование — еще один способ снижения сопротивления трения.
Необходимо подчеркнуть, что трущая поверхность должна не обязательно быть предельно гладкой, но скорее иметь текстуру, удерживающую тончайшую водяную пленку, увлекаемую пловцом на своем теле. Результатом будет трение воды о воду, которое намного меньше по величине, чем трение даже очень гладкой кожи о воду.
Сопротивление формы обусловлено особенностями геометрии тела пловца и является еще одним компонентом пассивного сопро - тивления но может быть и частью активного сопротивления.
Его ве - личина зависит от плотности воды, формы и площади поперечного сечения тела и пропорциональна квадрату скорости. Наибольшая площадь поперечного сечения, перпендикулярная потоку, у взрослого спортсмена в горизонтальном положении с вытянутыми вперед руками составляет 0,—0, м 2. Когда тело движется в водной среде, силы со - противления среды действуют на тело в направле - нии строго назад. Эти силы составляют сопротив - ление формы.
Когда встречный поток взаимодей - ствуют с телом, он направляется в стороны и следует вдоль контура тела. Если тело обладает об - текаемой формой, водный поток движется почти беспрепятственно вдоль тела. Если же форма не является обтекаемой, как форма руки, подстав - ленной перпендикулярно потоку, вода не может плавно обтечь такое препятствие, и происходит отрыв потока с образованием вихревых «карма - нов» и воронок позади тела руки. Интересной особенностью таких «карманов» является пониженное давление в этих объемах.
Это низкое давление взаимодействует с высоким давлением напором воды на фронтальной повер - хности тела. Результирующий градиент давления и определяет величину сопротивления формы. Химические свойства воды. Химические свойства водных растворов. Химический состав природной воды.
Особенности химического состава природных вод Томской области. Список рекомендуемой литературы. В естественных условиях вода никогда не встречается в чистом виде. В процессе своего круговорота вода, соприкасаясь с различными горными и осадочными породами и почвами, растворяет то или иное количество содержащихся в них веществ и превращается в раствор сложного состава.
Этот сложный водный раствор веществ, встречающийся в естественных условиях, принято называть природной водой. На земле нет другого такого соединения, которое обладало бы таким широким набором удивительных свойств, как вода.
При замерзании вода расширяется, а не сжимается. Поэтому лед плавает и защищает зимой водоемы от промерзания. Вода единственное вещество на земле, которое существует одновременно в 3-х агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Диэлектрическая постоянная воды выше, чем у других жидкостей. Например, бензол — 2,3, хлороформ — 5,1, уксусная кислота — 21, вода — Вода обладает высокой теплоемкостью, в раз большей, чем воздух. Жидкая вода, соответствующая формуле Н 2 О в естественных условиях не существует.
Полностью соответствует формуле Н 2 O лишь вода, находящаяся в парообразном состоянии. Много ученых работают над решением трудной проблемы получения абсолютно чистой воды.
Но пока получить такую воду не удалось. Вода, близкая по составу формуле Н 2 О, находится только в нескольких лабораториях мира, как эталон. Необычные аномальные свойства воды были загадкой для ученых. Выяснилось, что они обусловлены тремя причинами:.
Итак, молекула воды H 2 O состоит из двух атомов водорода H и одного атома кислорода O. Оказывается, что едва ли не все многообразие свойств воды и необычность их проявления определяется, в конечном счете, физической природой этих атомов, способом их объединения в молекулу и группировкой образовавшихся молекул.
В отдельно рассматриваемой молекуле воды атомы водорода и кислорода, точнее их ядра, расположены так, что образуют равнобедренный треугольник. В вершине его - сравнительно крупное кислородное ядро, в углах, прилегающих к основанию, - по одному ядру водорода.
Модель молекулы воды, предложенная Нильсом Бором , показана на рис. В соответствии с электронным строением атомов водорода и кислорода молекула воды cодержит пять электронных пар.
