#физика

Содержание

В ключевое отличие между водой и льдом заключается в том, что вода не имеет регулярного расположения молекул, тогда как лед имеет определенную кристаллическую структуру.

С начальных этапов эволюции Земли вода была основной частью Земли. На сегодняшний день вода покрывает более 70% поверхности земли. Отсюда большая часть воды находится в океанах и морях; что составляет около 97%. Реки, озера и пруды содержат 0,6% воды, и около 2% приходится на полярные ледяные шапки и ледники. Некоторое количество воды находится под землей, а незначительное количество находится в газовой форме в виде паров и облаков. Среди них менее 1% воды осталось для непосредственного использования человеком. Эта чистая вода также загрязняется день ото дня, и должен быть надлежащий план экономии воды.

1. Обзор и основные отличия 2. Что такое вода 3. Что такое лед 4. Сравнение бок о бок – вода и лед в табличной форме 5. Резюме

Что такое вода?

Вода – это неорганическое соединение, имеющее химическую формулу H₂О. Вода – это то, без чего мы не можем жить. Два атома водорода ковалентно связываются с атомом кислорода с образованием молекулы воды. Кроме того, молекула приобретает изогнутую форму, чтобы минимизировать отталкивание неподеленной пары электронов, а угол H-O-H составляет 104о. Вода – прозрачная бесцветная жидкость без вкуса и запаха. Кроме того, он может быть в различных формах, таких как туман, роса, снег, лед, пар и т. Д. Он переходит в газовую фазу при нагревании выше 100 оC при нормальном атмосферном давлении.

Вода – поистине чудо-молекула. Это наиболее распространенное неорганическое соединение в живом веществе. Более 75% нашего тела состоит из воды. Там он входит в состав клеток, действует как растворитель и реагент. Однако при комнатной температуре это жидкость, хотя и имеет низкую молекулярную массу – 18 гмоль.-1.

Способность воды образовывать водородные связи – уникальная характеристика, которой она обладает. Там одна молекула воды может образовывать четыре водородные связи. Кислород более электроотрицателен, чем водород, что делает связи O-H в молекуле воды полярными. Из-за полярности и способности образовывать водородные связи вода является мощным растворителем. Более того, мы называем его универсальным растворителем из-за его способности растворять большое количество материалов. Кроме того, вода имеет высокое поверхностное натяжение, высокие адгезионные и когезионные силы. Он выдерживает перепады температур, не переходя в газообразную или твердую форму. Мы называем это высокой теплоемкостью, которая, в свою очередь, важна для выживания живых организмов.

Отличия между легкой и тяжелой водой

Визуальное сравнение легкой и тяжелой воды даст возможность убедиться, что по своим внешним признакам они не отличаются. Разницу может ощутить организм человека. С помощью тяжёлой воды замедляются все реакции, а при накоплении дейтерия в организме тормозятся все обменные процессы. В результате необратимые возрастные изменения ускоряются, что влечёт за собой развитие многих болезней, включая онкологические.

А вот лёгкая вода, которая имеет восстановленную структуру, является физиологически очень ценной жидкостью, поскольку:

доставляет клеткам человеческого организма запас энергии при помощи отрицательного окислительного потенциала;
отличается слабощелочным рН, который соответствует внутриклеточной и межклеточной жидкости;
благотворно влияет на обмен веществ благодаря сниженному поверхностному натяжению;
обеспечивает антиоксидантную защиту клеток.

Состав тосола

Основой охлаждающей жидкости, а в нашем случае – тосола, является смесь воды и гликола. От нее зависит способность состава не замерзать, вязкость, теплоемкость и все остальные качества. Самые распространенные охлаждающие жидкости в России создаются на основе этиленгликоля. Но такой состав может неблагоприятно сказаться на материалах системы охлаждения. Медь, чугун, сталь, алюминий и латунь – все они плохо переносят контакт с таким антифризом.

На основе этиленгликоля нормируются основные показатели охлаждающих жидкостей. Такие характеристики, как плотность, внешний вид, температура, при которой начинается кристаллизация, коррозийное воздействие, все это зависит от главного элемента в составе. Но данный факт не оговаривает качества, которые необходимы для смешивания разных жидкостей. Импортные антифризы соответствуют установленным нормам. И исходя из норм ASTM и SAE, регламентируются смешивающие и концентрирующие свойства жидкости.

Бывают ситуации, при которых уровень антифриза в бачке меньше допустимой нормы. Долить жидкости требуется совсем немного. И тут перед нами предстает вопрос – можно ли смешать воду з ОЖ, ведь жидкости не хватает совсем чуть-чуть. Соответственно рекомендаций, которые дают заводы-изготовители ОЖ, доливать воду в антифриз запрещено. Обосновывается запрет тем, что в составе антифриза есть соответствующие добавки, которые благоприятно воздействуют на систему охлаждения, обладают хорошими смазывающими и охлаждающими свойствами.

Обычная вода таких свойств не имеет. Если же использовать вместо антифриза воду, то это может повлечь за собой некоторые последствия. Жесткая вода может разъесть внутренние детали системы. Очень часто такие детали сделаны из алюминия. Помимо этого, когда вода циркулирует по системе охлаждения, она проходит сквозь решетки в радиаторе, тем самым в скором времени может понадобиться его чистка.

Плотность

Уникальные свойства молекулы воды позволяют ей трансформироваться в разные агрегатные состояния: жидкое, твердое, газообразное. Молекула льда, как и жидкой воды, имеет один и тот же состав.

Плотность льда (р-0,917 г/см3), жидкой воды (р-0,9982 г/см3)

Рассмотрим различия в строении молекулы на изображении № 4.

В кристалле льда между молекулами воды остаются пустоты. Объем пустот чуть больше, чем размер отдельной молекулы воды. Поэтому он имеет наименьшую плотность.

Таким образом, образующийся зимой ледяной покров не тонет, а плавает на поверхности воды, так как его плотность меньше плотности жидкой воды.

Иначе все водоемы зимой наполнились бы льдом, и в них не могли бы существовать живые организмы. Большинство других веществ увеличивают свою плотность при замерзании.

Разделение охлаждающих жидкостей (ОЖ)

Основа охлаждающих жидкостей – смеси этиленгликоля, воды и добавки, защищающие металл от коррозии. У производителей хладагентов свой уникальный состав, который отличается технологией производства присадок. Присадки являются обязательным компонентом ОЖ.

Подбирая для авто Тосол или другой антифриз, нужно обратить внимание на инструкцию по использованию и ознакомиться с рекомендациями производителя. В руководстве прописан список тестов и экспериментов с жидкостью, наименования охлаждающих жидкостей и их классовая принадлежность

Технология производства сводится к:

классической, когда в основе состава находятся присадки из солей неорганических кислот;
карбоксилатной: основа этой технологии – защита от коррозии на основе органических кислот, то есть карбонатов;
гибридная технология производства – ответвление от второго способа, где присадки образовываются при помощи солей карбоновых кислот с примесью силикатов и фосфатов.

О размышлениях опытных автомобилистов на эту тему смотрим видео от Александра Скрипченко.

Антифриз

Автомобиль от перегрева убережет антифриз. Температура его кипения достигает ста пятидесяти градусов Цельсия. В мороз держится до тридцати восьми градусов. Помимо прочего, ключевые элементы антифриза, такие как различные присадки, помогают сохранить детали машины от коррозии металла.

Если бы у антифриза не было присадок, его достаточно агрессивные составляющие работали бы на разрушение стенок радиатора. Вода, смешанная с этиленгликолем без присадок, за считанные месяцы съест патрубки, резиновые трубки и даже двигатель. В настоящее время ведутся активные эксперименты с целью улучшения присадок. Чтобы на автомобильном рынке показать их различия, охлаждающие жидкости стали выпускать разных цветов: синий, красный и зеленый.

G11, G11+, G11++. Данный антифриз имеет зеленый цвет. Выдерживает от — 40 до 130 градусов, это отличительный плюс по сравнению с Тосолом. Второй плюс: при образовании «злокачественного образования», то есть коррозии, начинает работать карбоновая кислота, которая находится в составе присадок.
G12, G12+, G12++. Это красный антифриз. Он более усовершенствованный и отлично подходит для нежных охладительных систем иномарок. В его составе нет химических присадок, но есть органические. Это несомненный плюс. Благодаря этому улучшается теплоотдача.

Галерея «Что выбрать и использовать для двигателя?»

Фото 1. Лучший тосол для алюминиевых радиаторов – зеленый

Фото 2. Синий антифриз

Фото 3. Красный антифриз для меди

Тосол

Это традиционная технология приготовления охлаждающей жидкости. Под словом «Тосол» на рынке могут продаваться как качественные антифризы международного производства, так и подделки. Однако нет ни одной современной фирмы, которая готовила бы жидкость по тому рецепту, по которому изготавливалась в советские времена. На рынке, где каждая вторая канистра и банка носит название «Тосол», лучше отдать предпочтение проверенному изготовителю.

Антифриз синего цвета — Тосол

Рекомендуем: Чем опасно масляное голодание двигателя машины

Дистиллированная вода

На первый взгляд – идеальный вариант. Так как примесей нет никаких, то раствор точно не станет мутным. Но тут тоже есть свои нюансы. Нужно определиться, для чего будет использован раствор в дальнейшем. Если на его основе будет приготовлена настойка или наливка с ярко выраженным вкусом, то дистиллированная вода – прекрасный вариант. У такой жидкости нет вкуса. Поэтому свойства трав или ягод в напитке раскроются в полной мере.

А вот если нужно приготовить водку, то эта жидкость совершенно не подходит. Причем причина та же – она не имеет вкуса. Считается, что вкус водки напрямую зависит от вкуса воды. Ведь алкоголь, какой бы он ни был, имеет те же вкусовые качества, что и жидкость. Перед тем как разбавить спирт водой, необходимо принять все меры безопасности и ни в коем случае не проводить эту процедуру рядом с открытым огнем.

На вопрос лёд тяжелее чем вода? заданный автором M. S.
лучший ответ это Известно что вода в твёрдом агрегатном состоянии имеет 7мь изветных науке фаз. Обычный лёд легче воды примерно на одну десятую часть, при равном объёме. При объёмном сжатии плотность скачкообразно меняется в зависимости от соответствующей давлению кристаллической решётки. Самый плотный лёд в 2,4 раза тяжелее воды и твёрже обычного железа, плавится при температуре +70 С.

Ответ от Марина Мартина
легче

Ответ от Ўрий
Если об голову то да, а так плотность одинаковая

Ответ от Иван Сипачёв
Плавает же! Легче.

Ответ от Маша Булойчик
если бы он лед был тяжелее, он бы утонул))

Ответ от Andrey Vischivkin
Нет Вода – уникальное вещество: наибольший удельный вес имеет в ЖИДКОЙ фазе, при температуре +4 градуса Цельсия. Поэтому лёд плавает по поверхности водоёмов, а банка с водой при замерзании лопается.

Ответ от Lyuda Dm…
вес – это масса, притягиваемая силой тяготения к земле.. . при обращении воды в лёд, масса остается прежней, если не учитывать испарения в момент оледенения.. . :))но сосулька с крыше “тяжелее ” ударит по голове. . т. к. вес придётся на острый её конец. . сила давления зависит от площади, на которую масса давит…

Ответ от ВАДИМ
вода тяжелей, однозначно

Ответ от Полиграф Полиграфович
Нет! Лед тяжелее. Иначе центробежная сила земли вытолкнула бы воду на поверхность, а лед утонул бы на дне. Кроме того, вещества при нагревании расширяются. Вода – это расплавленный лед, поэтому, естественно, она легче. (шутка) . В действительности, они в одинаковых весовых категориях. И лед болтается на поверхности рек лишь потому, что “кавитационные” процессы, сопровождающие процесс кристаллизации вещества (в данном случае – жидкости) при понижении температуры, разрыхляют ее новое состояние присутствием газов (пустот) . Они то и придают застывшему веществу способность “плавать”. Вообще, понятия “легче-тяжелее” более уместны у прилавка магазина. Потому что, если в одном из одинаковых батонов колбасы проковырять незаметную дырку и выскоблить оттуда содержимое, они будут отличаться по весу.Вода – это лёд, из которого вытопили “жир”. Толстому человечку легче держаться на воде, чем тонкому.При кипении жидкости её более нагретая часть, как более легкая (менее плотная) , выталкивается более холодной водой под действием силы тяжести на поверхность. Остывает там, утяжеляется, и вновь замещает менее плотные слои, разрыхленные многократно расширившимися растворенными в жидкости и составляющими жидкость газами.Попробуйте кинуть лом в расплавленную сталь. Он воткнется в расплав, как сосулька в воду и выскочит на поверхность.Уф–ф-ф.. . надоело нести чушь.. . А что поделаешь: раз в неделю нужно на что-то отвечать…. Не повезло воде….

Литр – это единица объема для жидких веществ. Литрами допустимо измерять также сыпучие вещества с достаточно мелкой фракцией. Для прочих твердых тел используют понятие кубический метр (дециметр, сантиметр). Определение термина и понятия литра было сформулировано Генеральной конференцией по мерам и весам в 1901 году. Определение звучит следующим образом: 1 литр – это объем одного килограмма чистой пресной воды при атмосферном давлении 760 мм ртутного столба и температуре +3,98оС. При этой температуре вода достигает наибольшей плотности.

жидком состоянии

Применение в быту

Выше упоминалось о возможности разрыва водопроводных труб при замерзании воды. Во избежание повреждения водопровода при низких температурах нельзя допускать перерывов в подаче тёплой воды, которая идёт по трубам отопления. Аналогичной опасности подвергается автотранспортное средство, если в морозы оставлять воду в радиаторе.

А теперь поговорим о приятной стороне уникальных свойств воды. Катание на коньках — большое удовольствие для детей и взрослых. А задумывались ли вы, почему лёд такой скользкий? Например, стекло тоже скользкое, к тому же глаже и привлекательнее льда. Но по нему коньки не скользят. Лишь лёд обладает таким специфическим восхитительным свойством.

Дело в том, что под тяжестью нашего веса происходит давление на тонкое лезвие конька, что, в свою очередь, вызывает давление на лёд и его таяние. При этом образуется тонкая плёнка воды, о которую и скользит стальное лезвие конька.

Когда в воде есть соль

Все это касается пресной воды. Что же сказать о соленой? Она . Обычно указывают что-то от -3,2 до -3,5 градусов. Получается, что в этом случае, когда из-за соли становится больше, а при замерзании ледяные массы частично отторгают соль едва ли не на молекулярном уровне, то разница в плотностях становится куда более весомой. И составляет она уже не десять процентов, а доходит почти до двадцати. То есть, если взять тот же айсберг, то над водой будет находиться 20% его массы, а под водой – 80.

Поскольку очень многое зависит от состава воды, то не всегда можно быстро и объективно сказать, насколько легче объем льда. Но даже без тщательного исследования можно смело сказать, что влага всегда тяжелее, иначе бы сегодня в Арктике нередко попадались подводные айсберги.

Различие в замерзании воска и воды

Как показывают опыты, поверхность ледяного кубика образует некую выпуклость. Это происходит из-за того, что застывание в его середине происходит в последнюю очередь. А расширяясь во время перехода в твёрдое состояние, эта выпуклость ещё больше поднимается. Противопоставить этому можно застывание воска, который, наоборот, образует углубление. Это объясняется тем, что воск после перехода в твёрдое состояние сжимается. Жидкости, которые равномерно сжимаются при промерзании, образуют несколько вогнутую поверхность.

Для замерзания воды недостаточно охладить её до точки замерзания в 0 ºС, необходимо эту температуру поддерживать за счет постоянного охлаждения.

Лёд в природе

Изучением природных льдов во всех разновидностях на поверхности Земли, атмосфере, гидросфере, литосфере занимается наука – Гляциология.

Рассмотрим подробнее основные виды льда:

Атмосферный

Образуется в атмосфере и на земной поверхности. Выпадает на Землю в виде осадков: снега, инея, града. Также может образовать ледяные облака и туман.

Ледниковый (глетчерный)

Образуется в результате накопления и его последующего преобразования в ледяную массу. Ледники занимают 11 процентов суши. Наибольшая часть ледников расположены в Антарктиде. Самый известный шельфовый ледник Его площадь превышает 500 тыс. км2, а толщина льда достигает 700 м.

Подземный

Находится в верхней части земной коры. Основная масса находится в Северном полушарии. По подсчетам ученых запасы достигают от 0,3 до 0,5 млн км3

Морской

Образуется в море, океане при замерзании воды. Различают следующие виды:

Припай – прикрепленный к берегу или отмели ледяной покров. Его площадь может достигать от несколько метров до тысячи километров.
Паковый (многолетний) – морской, толщиной не менее 3 метров.
Плавучий (дрейфующий) – это айсберги, обломки льдин.

По форме айсберги бывают столообразные и пирамидальные. Часто достигают гигантских размеров. Площадь гигантов уменьшается прогрессивно по мере их продвижения в более низкие широты.

Заморозить и восстановить

Сегодня все труднее встретить чистую природную воду. Особенно в условиях города, где она, прежде чем попасть в квартиру, фильтруется, хлорируется, подвергается другим видам физической и химической обработки. Чистая вода становится дефицитом, стоимость добываемой воды из артезианских скважин растет. Однако вода, оказывается, восстанавливает свою изначальную структуру и энергетику после заморозки – она очищается. Поэтому: пейте талую воду! Не зря на нее так хорошо реагируют весной все растения и с удовольствием пьют животные.

Удивительная способность льда всплывать и курсировать на поверхности воды объясняется ни чем иным, как элементарными физическими свойствами, который изучают в курсе средней и старшей школы. Доподлинно известен тот факт, что вещества при нагревании имеют свойство расширяться, как, например, ртуть в градуснике, также и вода при понижении температуры замерзает и увеличивается в объемах, образуя на поверхности водоемов корку льда.

Мнение о том, что во вновь образованной толще льда появляются микроскопические поры, заполненные воздухом, не является ошибочным, но и не может объяснить факт всплывания должным образом. В соответствии с принципами, выведенными и сформулированными древнегреческим ученым, получившими впоследствии название закон Архимеда, тела, которые погружаются в жидкость, выталкиваются из нее с силой, которая равна весовым характеристикам жидкости, вытесняемой данным телом.

История открытия

Молекулы тяжёловодородной воды были впервые обнаружены в природной воде Гарольдом Юри в 1932 году , за что ученый был удостоен Нобелевской премии по химии в 1934 году. А уже в 1933 году Гилберт Льюис выделил чистую, тяжёловодородную воду. При электролизе обычной воды, содержащей наряду с обычными молекулами воды незначительное количество молекул тяжёлой (D 2 O) и полутяжёлой (НОD) воды, образованных тяжёлым изотопом водорода, остаток постепенно обогащается молекулами этих соединений. Из такого остатка после многократного повторения электролиза Льюису в 1933 г. впервые удалось выделить небольшое количество воды, состоящей почти на 100 % из молекул соединения кислорода с дейтерием и получившей название тяжёлой. Этот способ производства тяжёлой воды остаётся основным и сейчас, хотя используется в основном на окончательной стадии обогащения от 5-10 % до >99 % (см. ниже).

После открытия в конце 1938 года деления ядер и осознания возможности использования цепных ядерных реакций деления, индуцированных нейтронами, возникла необходимость в замедлителе нейтронов – веществе, позволяющем эффективно замедлять нейтроны, не теряя их в реакциях захвата. Наиболее эффективно нейтроны замедляются лёгкими ядрами, и самым эффективным замедлителем должны были бы быть ядра обычного водорода (протия), однако они обладают высоким сечением захвата нейтронов . Напротив, тяжёлый водород захватывает очень мало нейтронов (сечение захвата тепловых нейтронов у протия в более чем 100 тысяч раз выше, чем у дейтерия). Технически наиболее удобным соединением дейтерия является тяжёлая вода, причём она способна также служить теплоносителем, отводя выделяющееся тепло от области, где происходит цепная реакция деления. С самых ранних времён ядерной энергетики тяжёлая вода стала важным компонентом в некоторых реакторах, как энергетических, так и предназначенных для наработки изотопов плутония для ядерного оружия. Эти так называемые тяжеловодные реакторы имеют то преимущество, что могут работать на природном (необогащённом) уране без использования графитовых замедлителей, которые на этапе вывода из эксплуатации могут представлять опасность взрыва пыли и содержат наведённую радиоактивность (углерод-14 и ряд других радионуклидов) . Однако в большинстве современных реакторов используется обогащённый уран с нормальной «лёгкой водой» в качестве замедлителя, несмотря на частичную потерю замедленных нейтронов.

Производство тяжёлой воды в СССР

Промышленное производство и применение тяжёлой воды началось с развитием атомной энергетики. В СССР при организации Лаборатории № 3 АН СССР () перед руководителем проекта А. И. Алихановым была поставлена задача создания реактора на тяжёлой воде . Это обусловило потребность в тяжёлой воде, и техническим советом Специального комитета при СНК СССР был разработан проект Постановления СНК СССР «О строительстве полупромышленных установок по производству продукта 180», работы по созданию производительных установок тяжёлой воды в кратчайшие сроки были поручены руководителю атомного проекта Б. Л. Ванникову , народному комиссару химической промышленности М. Г. Первухину , представителю Госплана Н. А. Борисову , народному комиссару по делам строительства СССР С. З. Гинзбургу , народному комиссару машиностроения и приборостроения СССР П. И. Паршину и народному комиссару нефтяной промышленности СССР Н. К. Байбакову . Главным консультантом в вопросах тяжёлой воды стал Начальник сектора Лаборатории № 2 АН СССР М. О. Корнфельд.

Немного о системе охлаждения: что заливают в радиатор автомобиля?

Работа любого двигателя внутреннего сгорания представляет собой череду небольших взрывов смеси топлива и воздуха, которые обеспечивают поступательное движение поршней и вращение коленвала. Далее эта энергия через системы трансмиссии передается к колесам, которые вращаются с определенной скоростью, и автомобиль приходит в движение.

Естественно, что выше представлена упрощенная схема эксплуатации авто. На самом деле этот процесс намного сложнее, он постоянно развивается, усовершенствуется и усложняется. Но независимо от типа двигателя, вида топлива, при возгорании смеси выделяется огромное количество тепла. Если его вовремя не отвести, то металлические детали мотора просто выйдут из строя.

Поэтому и существует система охлаждения двигателя. Обычно она бывает трех видов:

Жидкостная.
Воздушная.
Комбинированная.

Использование жидкости для охлаждения является наиболее эффективной и часто используемой системой. Воздушное охлаждение применяется достаточно редко: яркий пример автомобиль Запорожец. Сочетание воздушных и жидкостных систем применяется не везде.

Охлаждающая система состоит из нескольких основных частей:

радиатора, который представляет собой набор тонких металлических трубок (обычно из сплавов меди) и небольших емкостей для сбора и хранения жидкости;
отопительного радиатора;
вентилятора, который также участвует в снижении температуры за счет потока воздуха;
каналов в частях двигателя;
помпы, которая отвечает за движение жидкости с определенным напором;
расширительного бачка, в котором скапливаются резервные запасы охладителя.

Статья в тему: Какой двигатель для «Оки» можно установить

Когда мотор работает, то помпа приводит в движение жидкость, которая проходит через все каналы и радиаторы по замкнутому кругу. При этом значительная часть тепла отводится от металлических частей и охлаждается в трубках радиатора. При движении автомобиля дополнительно встречным потоком воздуха температура радиатора снижается.

Некоторые сведения

Тяжёлая вода накапливается в остатке электролита при многократном электролизе воды. На открытом воздухе тяжёлая вода быстро поглощает пары обычной воды, поэтому можно сказать, что она гигроскопична . Производство тяжёлой воды очень энергоёмко, поэтому её стоимость довольно высока. В 1935 году, сразу после открытия тяжёлой воды, её цена составляла ориентировочно 19 долларов
за грамм ). В настоящее время тяжёлая вода с содержанием дейтерия 99 ат.%
, продаваемая поставщиками химических реактивов, при покупке 1 кг
сто́ит около 1 евро
за грамм , однако эта цена относится к продукту с контролируемым и гарантированным качеством химического реактива; при снижении требований к качеству цена может быть на порядок ниже.

Какой должна быть вода

В первую очередь, при разбавлении спирта вода не должна быть жесткой. То есть содержание магния и кальция в ней должно быть минимальным. От жесткой воды напиток может приобрести мутный цвет, да и вкус его изменится не в лучшую сторону.

Вода из крана.
Ее лучше не использовать в таком случае. Во-первых, ее жесткость просто зашкаливает, а во-вторых, в ней очень большое содержание хлора. Это тоже негативно скажется на качестве напитка.

Но если все же придется использовать именно такую воду, то ее нужно правильно подготовить. Для того чтобы из нее испарился хлор, ей нужно дать отстояться хотя бы несколько часов. После воду нужно довести до кипения и охладить. Дальше желательно для очистки использовать еще и фильтр. Только после этого воду можно использовать.

Применение

Важнейшим свойством тяжёловодородной воды является то, что она практически не поглощает нейтроны , поэтому используется в ядерных реакторах для замедления нейтронов и в качестве теплоносителя. Она используется также в качестве изотопного индикатора в химии , биологии и гидрологиифизиологии , агрохимии и др. (в том числе в опытах с живыми организмами и при диагностических исследованиях человека). В физике элементарных частиц тяжёлая вода используется для детектирования нейтрино ; так, крупнейший детектор солнечных нейтрино SNO (Канада) содержит 1000 тонн тяжёлой воды.

Дейтерий – ядерное топливо для энергетики будущего, основанной на управляемом термоядерном синтезе. В первых энергетических реакторах такого типа предполагается осуществить реакцию D + T → 4 He + n + 17,6 МэВ
.

В некоторых странах (например, в Австралии) коммерческий оборот тяжёлой воды поставлен под государственные ограничения, что связано с теоретической возможностью её использования для создания «несанкционированных» реакторов на природном уране, пригодных для наработки оружейного плутония .

Расширение воды

Так как вода расширяется при охлаждении, плотность льда (т. е. её твёрдой формы) меньше, чем у воды в жидком состоянии. Другими словами, данный объём льда весит меньше, чем тот же объём воды. Сказанное отражает формула m = ρV, где V — объём тела, m — масса тела, ρ — плотность вещества. Между плотностью и объёмом существует обратно пропорциональная зависимость (V = m/ρ), т. е. при увеличении объёма (при охлаждении воды) одна и та же масса будет иметь меньшую плотность. Данное свойство воды приводит к формированию льда на поверхности водоёмов — прудов и озёр.

Предположим, что плотность воды равна 1. Тогда лёд будет иметь плотность равную 0,91. Благодаря этой цифре мы можем узнать толщину льдины, которая плывет по воде. Например, если льдина имеет высоту над водой 2 см, то можно сделать вывод, что её подводный слой в 9 раз толще (т. е. 18 см), а толщина всей льдины — 20 см.

В районе Северного и Южного полюсов Земли вода замерзает и образует айсберги. Некоторые из этих плавающих ледяных гор имеют огромные размеры. Самым крупным из известных человеку считается айсберг с площадью поверхности 31 000 кв. километров, который был обнаружен в 1956 году в Тихом океане.

Каким образом вода в твёрдом состоянии увеличивает свой объём? За счёт изменения своей структуры. Ученые доказали, что лёд имеет ажурное строение с полостями и пустотами, которые при плавлении заполняются молекулами воды.

Опыт показывает, что температура замерзания воды с увеличением давления понижается примерно на один градус на каждые 130 атмосфер.

Известно, что в океанах на больших глубинах температура воды ниже 0 ºС, и тем не менее она не замерзает. Объясняется это давлением, которое создают верхние слои воды. Слой воды толщиной в один километр давит с силой около 100 атмосфер.

Разница в характеристиках, или что тяжелее — вода или лед

Содержание

Что такое вода?

Отличия между легкой и тяжелой водой

Состав тосола

Плотность