Так что же такое вода? Вода – это химическое вещество, которое имеет свои свойства. С некоторыми свойствами воды мы уже знакомы. Свойства воды:
- прозрачна;
- бесцветна;
- без вкуса и без запаха;
- текуча;
- может находиться в трех состояниях: жидком, твердом и газообразном;
- может переходить из одного состояния в другое.
Для нас наиболее интересно последнее свойство. В третьем классе мы узнали, что вода при нагревании расширяется, а при охлаждении сжимается. Когда вода сильно охлаждается, она превращается в твердое вещество - лёд. А растаяв, лёд снова становится водой. Известно, что при длительном нагревании вода закипает. Температура кипения воды равна ста градусам. Кипящая вода используется в быту и на производстве. Горячую воду в природе можно встретить в гейзерах. Достигнув температуры 100 градусов, вода закипает и крохотные пузырьки поднимаются к поверхности, лопаются, и высвобождается пар. При нагревании и кипячении над водой поднимается пар – происходит испарение.
Испарение – это превращение жидкой воды в газообразную. Испарение происходит при любой температуре, но при более высокой испарение протекает быстрее. Например: лужи после дождя высыхают и жарким летом и холодной осенью, но летом высыхают быстрее, чем осенью. Пар, встретившись с чем-либо холодным, остывает и тогда снова превращается в капли воды. Происходит превращение газообразной воды в жидкую. Этот процесс называется конденсацией.
Конденсация – это превращение водяного пара в воду. С конденсацией водяного пара мы встречаемся в повседневной жизни. Летним вечером или ранним утром, когда воздух холоднее, выпадает роса. Это водяной пар, находящийся в воздухе, при охлаждении оседает на траве, листьях и других предметах в виде маленьких капелек воды. Облака также образуются в результате конденсации водяного пара. Поднимаясь над землей и водоемами в верхние, более холодные слои воздуха, этот пар и образует облака, состоящие из маленьких капелек воды. Если температура воздуха достаточно низкая, то капельки воды замерзают. Из таких облаков выпадает снег, а иногда и град. Есть ещё одно удивительное свойство воды – называется «Эффект Мпембы».
Эффект Мпембы (Парадокс Мпембы) — парадокс, который гласит, что горячая вода при некоторых условиях замерзает быстрее, чем холодная, хотя при этом она должна пройти температуру холодной воды в процессе замерзания. Данный парадокс является экспериментальным фактом, противоречащим обычным представлениям, согласно которым при одних и тех же условиях более нагретому телу для охлаждения до некоторой температуры требуется больше времени, чем менее нагретому телу для охлаждения до той же температуры. Оказывается, над вопросом, почему горячая вода замерзает быстрее холодной, задумываются ученые уже много лет. Этот феномен замечали в своё время Аристотель, Френсис Бэкон и Рене Декарт, однако лишь в 1963 году танзанийский школьник Эрасто Мпемба установил, что горячая смесь мороженого замерзает быстрее, чем холодная. Эрасто Мпемба из Танзании, будучи учеником средней школы, возможно, не знал о своих великих предшественниках. Однако современный этап этого многотысячелетнего спора начался именно с того наблюдения, которое он сделал в 1963 году. Более того, обсуждаемое явление так и называется «эффект Мпембы». Опыт же состоял в следующем. Во время школьной лабораторной работы ученики должны были приготовить мороженое: вскипятить молоко, охладить и затем поместить его в холодильник. Опасаясь, что времени для выполнения задания ему не хватит, Мпемба поставил в холодильник ещё горячее молоко, а потом обнаружил, что оно застыло раньше, чем порции мороженого, сделанные его коллегами. Эрасто заинтересовался этим необычным явлением и проверил его на обычной воде. Результаты оказались аналогичными: кипяток замерз быстрее воды комнатной температуры. Он обратился за разъяснениями к учителю физики, но тот лишь посмеялся над учеником, сказав следующее: «Это не всемирная физика, а физика Мпембы». Этот же вопрос Мпемба задал приехавшему в школу Денису Осборну, профессору физики.
Проведенная экспериментальная проверка подтвердила наличие эффекта, но не дала его объяснения. Об этом узнали физики, появились статьи в журналах. Про молоко стали постепенно забывать, и речь пошла в основном о воде.
До сих пор никто точно не знает, как объяснить этот странный эффект. У учёных нет единой версии, хотя существует много.
Нет комментариев