Вид материи вода — что это?

Еще две с половиной тысячи лет назад известный греческий философ и естествоиспытатель Фалес из Милета пытался объяснить феномен воды. Он утверждал, что вода — это такой вид материи, который в природных условиях встречается в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Исходя из этого утверждения, Фалес считал, что весь мир состоит из воды или в нее превратится. «Вода — первоначало всего»,—утверждал он. Самое интересное, что в какой-то мере он оказался прав.
Как пишут О. Владимиров и Е. Николин, по новейшим данным, около 93% всех атомов Вселенной — атомы водорода —газа, «рождающего воду». Удивительно, что со времен Фалеса человечество не изучило все свойства воды. Например, до сих пор наука не дала ответа на вопрос, почему водяной пар, замерзая, превращается в снежные хлопья такого необычного вида.
Как известно, вода состоит из двух элементов: водорода и кислорода. По физическим законам их соединение должно иметь газообразное состояние. Попутно заметим, что многие другие элементы, даже твердые, соединяясь с водородом, образуют вещества, сходные по молекулярному строению и связям. Возьмем, например, соединение водорода с теллуром, селеном или серой. Все они при температуре ниже 0° остаются в газообразном состоянии.
Все другие вещества в природе при нагревании расширяются, а при Охлаждении сжимаются. Вода следует этому правилу, но до определенных пределов. Она сжимается при охлаждении до плюс 4° С. Важно, что при такой температуре вода имеет наибольшую плотность, а следовательно, и вес. При дальнейшем охлаждении она проявляет свой «норов» и вновь начинает расширяться.
При 0°, когда вода превращается в лед, расширение происходит скачками, объем ее увеличивается на Vio по сравнению с первоначальным. Поэтому лед легче воды и плавает на ее поверхности. Эта особенность воды имеет огромное значение для живых организмов. Поскольку наибольшая плотность воды достигается при плюс 4° С, то перемещение слоев заканчивается. Но если когда — нибудь вся вода на Земле замерзнет, то жизнь в морях и океанах прекратится. Замерзание водных бассейнов, кроме того, приведет к сильнейшему снижению испарения воды и, следовательно, к уменьшению осадков. Страшно представить, каким был бы климат на нашей планете, если бы вода не обладала такими специфичными свойствами.
Климат на Земле зависит и от других свойств воды, например от ее большой теплоемкости. Проведем такой опыт: поставим на огонь утюг и чайник с водой, одинаковые по весу. Через некоторое время увидим, что чайник едва нагрелся, а до утюга нельзя уже дотронуться. По теплотворной способности, по абсорбированию теплоты вода в 10 раз превзошла железо. Эта особенность характерна для льда и пара. Аккумулируя теплоту в теплое время дня или года, высвобождая ее в холодное время, огромные массы воды Мирового океана буквально «управляют погодой» на нашей планете.
Еще одним из необычных свойств воды является то, что она — готовый универсальный растворитель, способный, например, растворять, правда в незначительной мере, даже стекло чаши, в которую ее наливают.
Чтобы превратить 1 г воды в пар, надо затратить 537 кал, при обратном процессе выделяется в среднем такое же количество тепла. Согретая солнечными лучами, каждая капля воды превращается в своеобразный аккумулятор теплоты. Можете себе представить, какой громадный аккумулятор теплоты Мировой океан. По научным данным, поверхность всех морей, океанов и суши ежегодно испаряет 520 тыс. куб. км воды. Вода в виде пара поступает в атмосферу и затем выпадает в виде дождя, снега, образует лед.
Море испаряет в атмосферу влагу, а атмосфера переносит на море часть своей энергии. Вместе с Солнцем океан и атмосфера выполняют очень важные функции — создают климат нашей планеты. Другими словами, Солнце — основной источник энергии для всех процессов, совершающихся на нашей планете, море—I аккумулятор этой энергии, а атмосфера — толстое покрывало, которым эта резервная теплота удерживается.
Моря и океаны — неисчерпаемый источник самых разнообразных минеральных богатств. Ученые в последнее время называют океан «жидкой рудой», так как в нем в огромных количествах сконцентрированы почти все элементы периодической системы элементов Менделеева, и более всего хлора и натрия (около 78% всех растворенных веществ). В водах всех морей и океанов растворено свыше 300 млрд. т тория, 80 млрд. т йода, 3 млрд. т урана, 800 млн. т молибдена, 164 млн. т серебра, 20 тыс. т р