Кристалізація води: опис процесу, умови, приклади

Про прихованої теплоти

Особливості молекулярної будови води досить серйозно впливають на її властивості. Це видно, зокрема, з великої питомої теплоти кристалізації води. Вона обумовлена саме наявністю протонних зв’язків, відрізняє воду від інших сполук, що утворюють молекулярні кристали. Встановлено, що енергія водневого зв’язку у воді становить близько 20 кДж на моль, тобто на 18 р. Значна частина цих зв’язків встановлюється «в масовому порядку» при замерзанні води – ось звідки береться така велика віддача енергії.

Наведемо нескладний розрахунок. Нехай при кристалізації води виділилося 1650 кДж енергії. Це немало: еквівалентну енергію можна отримати, наприклад, при вибуху шести гранат-лимонок Ф-1. Підрахуємо масу зазнала кристалізації води. Формула, що зв’язує кількість прихованої теплоти Q, масу m і питому теплоту кристалізації λ, дуже проста: Q = – λ * m. Знак мінус означає просто, що тепло віддається фізичної системою. Підставляючи відомі величини, отримаємо: m = 1650/330 = 5 (кг). Всього 5 літрів потрібно, щоб цілих 1650 кДж енергії виділилося при кристалізації води! Зрозуміло, енергія віддається не миттєво – процес триває протягом досить тривалого часу, і теплота розсіюється.

Про це властивість води прекрасно знають, наприклад, багато птахів, і використовують його, щоб погрітися біля замерзлої води озер і річок, в таких місцях температура повітря на кілька градусів вища.

Дивіться також:  Урок-подорож у 2 класі з урахуванням методики викладання математики в початковій школі