Физические свойства воды

Бесцветная прозрачная жидкость. Обладает рядом аномальных свойств. Характеризуется высокой теплоемкостью и теплопроводностью. Имеет высокие температуры плавления и кипения. Плотность в кристаллическом состоянии (ЛЁД) меньше, чем в жидком.

Аномальность свойств воды являются следствием строения молекулы воды и образованием водородных связей между отдельными молекулами воды. Отдельные молекулы посредством водородных связей соединяются друг с другом с образованием относительно прочных ассоциатов,

,

которые разрушаются при переходе из жидкого в газообразное состояние.

Плотность жидкой воды максимальна при температуре 4 ⁰С.

При охлаждении поверхностного слоя воды до 4 ⁰С он опускается вниз водоема, а на смену ему поднимается слой с более высокой температурой из нижней части водоема, что обеспечивает перемешивание слоев воды в водоеме. При достижении всеми слоями воды температуры 4 ⁰С, а также при дальнейшем охлаждении поверхностного слоя воды, конвективный теплообмен прекращается. При достижении верхним слоем жидкой воды температуры 0 ⁰С происходит переход её в кристаллическое состояние (лёд), поэтому промерзание водоема начинается с верхнего слоя воды. Так как образовавшийся лед имеет объем примерно на 10% больше объема жидкой воды, он не тонет и располагается на поверхности водоема. Так как теплопроводность льда примерно в два раза ниже теплопроводности жидкой воды, он начинает выполнять функцию теплоизолятора, тем самым тормозя процесс промерзания водоема.

Аномально высокая теплоемкость воды (С(Н₂О_Ж)=4,18 Дж/(г·К)), примерно пять раз выше теплоемкости других веществ(например – С(SiО₂)=0,79 Дж/(г·К)), является своеобразным регулятором изменения температуры на земле. При переходе от зимы к лету и наоборот изменение температуры происходит относительно плавно.