Е стан речовини

У рідкому стані взаємодії між частинками речовини досить сильні, щоб перешкоджати безладному переміщенню частинок, але все ж таки недостатні для припинення їх переміщення один щодо одного. Тому, подібно до твердого тіла, рідина має певну структуру. За структурою рідкий стан є проміжним між твердим станом із строго визначеною періодичною структурою у всьому кристалі та газом, в якому будь-яка структура повністю відсутня. Для рідини характерна наявність певного об'єму та відсутність певної форми.Рідина один з агрегатних станів речовини. Основною властивістю рідини, що відрізняє її від інших агрегатних станів, є здатність необмежено змінювати форму під дією механічних напруг, навіть скільки завгодно малих, практично зберігаючи при цьому об'єм. Рідкий стан зазвичай вважають проміжним між твердим тілом і газом: газ не зберігає ні об'єм, ні форму, а тверде тіло зберігає і те, й інше. Молекули рідини немає певного становища, але водночас їм недоступна повна свобода переміщень. Між ними існує тяжіння, досить сильне, щоб утримати їх на близькій відстані. Речовина в рідкому стані існує в певному інтервалі температур, нижче якого переходить у твердий стан (відбувається кристалізація або перетворення на твердотільне аморфний стан скло), вище в газоподібне (відбувається випаровування). Межі цього інтервалу залежить від тиску.

Фізичні властивості рідин

Плинність ( достатньо прикласти будь-коли малу зовнішню силу, щоб рідина потекла)
Збереженняоб'єму,В'язкість (як здатність чинити опір переміщенню однієї з частини щодо іншоїВипарування та конденсація
КипінняЗмочування (характеризує "прилипання" рідини до поверхні та розтікання по ній)
Змішуваність ( Приклад змішуваних рідин: водої етиловий спирт, приклад не змішуваних: вода і рідка олія)Дифузія

Унікальність води

Щільність Як відомо, при охолодженні всі речовини стискаються. Вода дотримується цього правила до тих пір, поки її температура не досягне значення 4 ° С. У цьому стані вона має найбільшу щільність. При подальшому зниженні температури вода, всупереч загальному правилу, починає розширюватися, а перехід у твердий стан супроводжується ще одним стрибкоподібним розширенням. Завдяки цьому лід плаває, а водоймища не промерзають. Лід(900 кг/) Вода (1000 кг/)

Теплоємність Вода має здатність поглинати велику кількість теплоти і порівняно мало при цьому нагріватися. Питома теплоємність води (4200 Дж/кг*С') вище, ніж в більшості речовин, вона у 10 разів вища ніж у заліза. Великих витрат енергії вимагають випаровування і замерзання, які відбуваються при незмінності температури. Саме з цих причин денні та річні коливання температури не такі різкі, а в системах опалення та охолодження використовують воду.

Поверхневий натяг У води величезна сила поверхневого натягу. Поверхневий натяг є необхідною умовою для капілярних процесів - основи життєдіяльність тварин і рослин, хімічних технологій та побутових явищ. Рушник, білизна, розпушування ґрунту використовують цей ефект. Поверхневий натяг - термодинамічна характеристикаповерхні розділу двох фаз, що знаходяться в рівновазі, визначається роботою оборотного ізотермокінетичного утворення одиниці площі цієї поверхні розділу за умови, що температура, обсяг системи та хімічні потенціали всіх компонентів в обох фазах залишаються постійними.

Потрійна точка води Потрійна точка визначається значенням температури і тиску, при якому речовина може одночасно і рівноважно знаходиться в трьох агрегатних станах - твердому, рідкому та газоподібному.

Критична точка Критична точка – поєднання значень температури та тиску, при яких зникає відмінність у властивостях рідкої та газоподібної фаз речовини. Критична точка для води досягається насилу при температурі 374,2° С і тиску 21,4 МПа. У момент досягнення критичної точки вода характеризується вкрай низькою в'язкістю, непрозорістю, різким падінням швидкості поширення звукових хвиль і втричі нижчою, ніж за звичайних умов.

Надкритичний стан є чимось середнім між рідиною і газом. Вода в надкритичному стані може стискатися, як газ, і в той же час здатна розчиняти тверді речовини, що не характерно для газів.

Енергія води Механічне рух води – джерело енергії річкових та приливних електростанцій. Для отримання електроенергії використовують і різницю температур між поверхневими та глибинними шарами води. Вода є основою екологічно чистої водневої енергетики, а важка вода використовується в термоядерній енергетиці.

Дуже ретельно очищена і звільнена від газів вода набуває абсолютно незвичайних властивостей: її можна перегріти на десятки градусів вище точки кипіння - вона не закипить, її можна дуже сильно переохолодити - вона не замерзне!

Пам'ять води Вода здатна до об'єднання великої кількості своїх молекул у кластери та ланцюжки. Така "полімеризована" вода кипить при температурі на кілька градусів вище, ніж звичайна і має низку абсолютно нових фізичних властивостей. Кластери є стабільними довгоживучими кристалоподібними утвореннями. Їх конфігурація реагує перебудовою навіть на незначні зовнішні впливи і домішки. За рахунок відмінності в тривалості життя водних кластерів більшість взаємодій призводить не до повної, а лише до часткової реорганізації кластерів, що забезпечує воді як коротку, так і досить довготривалу пам'ять. Для отримання структурованої води використовують різні технології: омагнічування, заморожування з подальшим таненням, електролітичний поділ води на "мертву" та "живу".

Аномальні причини температура плавлення та кипіння води

Найдивовижніша і сприятливіша для живої природи властивість води - це її здатність при "нормальних" умовах бути рідиною. Молекули дуже схожих на воду сполук (наприклад, молекули H2S або H2Se) набагато важчі, а утворюють за тих самих умов газ. Пояснюється це досить просто - більша частина молекул води з'єднана водневими зв'язками. Саме цими зв'язками відрізняється вода від рідких гідридів H2S, H2Se та H2Te. Якби їх не було, вода кипіла б вже при мінус 95 °C. Енергія водневих зв'язків досить велика, і розірвати їх можна лише за значно вищої температури. Вони обумовлені силами тяжіння між несучим частковий негативний заряд атомом кисню однієї молекули і частковий позитивний заряд, що несе, атомом водню іншої молекули. Повністю водневі зв'язки зникають лише при температурі водяної пари 600 °C.

Надзвичайно великі межідопустиме значення переохолодження та перегріву води - при акуратному нагріванні або охолодженні вода залишається рідкою від -40 °C до +200 °C. Таким чином, температурний діапазон, в якому вода може залишатися рідкою, розширюється до 240 °C.

При нагріванні льоду спочатку температура його підвищується, але з моменту утворення суміші води з льодом температура залишатиметься незмінною доти, доки не розплавиться весь лід. Це пояснюється тим, що тепло, що підводиться до льоду, що тане, перш за все витрачається тільки на руйнування кристалів. Температура льоду, що тане, залишається незмінною доти, поки не відбудеться руйнування всіх кристалів У кристалах льоду також існують водневі зв'язки. Але тут система таких зв'язків статична, а отже, ще міцніша, ніж у рідкій воді. У цьому причина аномально високої температури плавлення та питомої теплоти плавлення льоду.