При какой температуре замерзает вода и другие интересные факты

Если задать человеку вопрос: «при какой температуре замерзает вода?», то чаще всего мы услышим ответ, что при 0 градусов Цельсия. Однако это не всегда так. Например, если медленно охлаждать дистиллированную воду, то она не превратится в лед даже при температуре на несколько делений ниже нулевой отметки. Но, если в нее положить небольшой ледяной кусочек, то она мгновенно начнет замерзать, «прорастая» длинными кристаллами. Данный процесс связан, прежде всего, с особенностями протекания кристаллизации. Для превращения H2O в твердое вещество необходимо наличие примесей и неоднородных частичек пыли, пузырьков воздуха… Чистейшая жидкость просто лишена центров опоры, поэтому, определяя при какой температуре замерзает вода (дистиллированная), следует учитывать вышеописанные факторы. В условиях лаборатории температуру жидкости удавалось снизить до 70 градусов. 

Более того, согласно своей химической природе и положению в таблице Менделеева, H2O должна затвердевать при ста градусах ниже нуля. Однако она не подчиняется большинству физико-химических закономерностей, которые можно применять к другим веществам и соединениям. Все дело в том, что взаимодействие молекул воды является необычно большим, поэтому требуется особое, интенсивное тепловое молекулярное движение, чтобы преодолеть притяжение. Об этом свидетельствует такой факт, как резкое повышение температуры кипения и плавления.

Интересным при ответе на вопрос о том, при какой температуре замерзает вода, является и тот факт, что при некоторых условиях горячая жидкость может замерзнуть быстрее, чем холодная. Но обязательным условием при этом является то обстоятельство, что она должна пройти определенные температурные ступени в процессе замерзания. Данный феномен был обнаружен еще Аристотелем, но только в 1963 году школьник Э. Мпемба доказал, что смесь горячего мороженого замерзает быстрее, чем холодного. Все дело оказалось в том, что чем больше разница между горячей водой и холодными воздушными массами, тем интенсивнее происходит теплообмен, и, соответственно, горячая вода начинает интенсивнее охлаждаться.

Интересным представляется и научное обоснование ответа на вопрос "при какой температуре замерзает океаническая вода". Обычно данный процесс начинается от минус двух градусов. Однако чем больше солей в воде, тем ниже требуется температура, чтобы жидкость замерзла. При этом здесь нет определенной точки замерзания. При среднем уровне солености 35 процентов температура замерзания - 1,9 градус. В тот момент, когда начинается ледообразование, большой процент соли остается в воде, от чего понижается температура замерзания.

Как мы видим, температурный режим превращения H2O в лед довольно широк. Этот факт относится и к остальным жидкостям. Например, определяя, при какой температуре замерзает спирт, можно получить ответ, что при -115 градусах. Именно поэтому он используется в жидкостях, использующихся против обледенения и в качестве антифризов.

Таким образом, отвечая на вопрос «при какой температуре замерзает вода», можно убедиться, что ответ зависит от множества факторов. И в настоящий момент большинство парадоксов находят вполне научное объяснение.