Объём и плотность воды в различных условиях

Эталон плотности

Объём и плотность воды при различных температурах изменяются. В то время как первый из упомянутых выше показателей увеличивается, второй, наоборот, уменьшается. Исключением является интервал между отметками в ноль и четыре градуса. В данном случае с объёмом не происходит вообще никаких изменений. Как бы там ни было, плотность воды при нормальных условиях является эталонной, ведь масса одного ее кубического сантиметра составляет один грамм. Что касается объёма, то зависимость его значения от температуры неоднозначна.

При условии понижения отметки показателя термометра ниже нуля градусов (исключительно переохлаждение) объём воды непременно растёт. Следует отметить, что для достижения этого требуется целый ряд определённых условий. Одним из главных является полная неподвижность вещества. Максимальная степень переохлаждения без преобразования жидкости в лёд при этом равняется семидесяти градусам. Малейшее движение вещества либо введение любого кристаллизационного элемента приведёт к моментальному замерзанию. Аналогичная ситуация и с нагреванием, когда температура достигает отметки в 150 градусов без процесса кипения. В этом случае достаточно наличия малейшего воздушного пузырька для закипания.

Плотность воды в мировом океане

В жидком состоянии она уменьшается при повышении температуры. Эта разница на интервале от четырёх (максимально возможная плотность) до ста градусов (кипение) составляет примерно четыре процента. Другими словами, значение меняется от 1 до 0,95838. Если же увеличить количество минеральных веществ, то вырастет также и уровень температурной отметки для максимальной плотности. К примеру, на глубине в десять километров в мировом океане плотность воды равняется 1,01104, в то время как на его поверхности – 1,02813. Исходя из этого, можно сделать вывод, что понятие несжижаемости воды справедливо лишь при условии действия невысокого давления.

Роль максимальной плотности в природе

Объём воды при замерзании моментально вырастает примерно на одиннадцать процентов, аналогичным образом уменьшаясь в обратном направлении. В этом и лежит главная причина разрушительной силы возникновения льда в замкнутых пространствах, в том числе и водопроводных трубах. При этом не стоит забывать, что абсолютно все процессы, которые были описаны выше и затрагивают такие понятия, как объём и плотность воды, происходят в перечисленных температурах исключительно при условии действия абсолютного давления, которое равняется одной атмосфере. Лёд всегда плавает на водной поверхности. Прежде всего, это связано с тем, что он значительно легче нее. Очень важным явлением для природы является то, что максимальная плотность воды, как уже упоминалось ранее, отмечается при температуре в четыре градуса. В противном случае водостоки, реки и водоемы на планете в зимнюю пору года промерзали бы до самого дна. Для всего живого это стало бы настоящей катастрофой. Несмотря на это, есть и определённые исключения, которые характерны для некоторых условий. В данном случае подразумевается образование внутриводных льдов.