Чому вода мокра? Вода мокра або сира?
Опубликованно 23.11.2018 04:18
Маленькі діти часто задають питання своїм батькам, які здаються дорослим безглуздими, тому людині важко на них відповісти. Одним з таких питань є наступний: чому вода мокра? Але якщо розглянути його з наукової точки зору, то він виявиться не таким і безглуздим. Мокрий предмет - що це означає?
Перш ніж відповідати на питання про те, чому вода мокра, необхідно розглянути саме поняття "мокрий". Людина під цим словом розуміє такий стан предмета, при якому на його поверхні присутня якась рідина. Тут важливо розуміти, що цією рідиною не обов'язково є вода, хоча в більшості випадків мова йде саме про цю субстанції.
Протилежним мокрому є сухий предмет, тобто на ньому не присутній рідина. Що являє собою вода?
Щоб зрозуміти, чому вода мокра, необхідно розглянути, що являє собою ця речовина. Відразу слід зазначити, що воно може бути в трьох агрегатних станах: твердому (лід), газоподібному (водяна пара) і рідкому (власне вода). Тільки в останньому стані вода може бути мокрою.
З хімічної точки зору вода утворена молекулами H2O. Вони складаються з трьох атомів (2 водню і 1 кисню). Атом кисню набагато більше для такого водню, його електрони електростатично пов'язані набагато міцніше, ніж єдиний електрон із єдиним протоном у водню. Останній факт призводить до того, що при утворенні молекули H2O атом кисню перетягує на себе електрони водню, тобто стає частково негативним. Втративши при утворенні хімічного зв'язку свій електрон, атом водню набуває частково позитивний електричний заряд. Такий стан молекули H2O називають поляризованим. Саме цей ефект лежить в основі "мокрою" води. Адгезійні та когезионные сили
Продовжуючи розглядати питання, чому вода мокра, перейдемо тепер до опису процесів, що відбуваються на молекулярному рівні в товщі води і на її поверхні. Для цього введемо два поняття: когезия та адгезія.
Під першим розуміють здатність молекул речовини притягатися один до одного. Завдяки когезії рідка вода не виливається мимовільно з посудини, у якому вона знаходиться. Когезионные сили обумовлені електростатичним взаємодією між полярними молекулами H2O. У них до частково негативного атому O- деякою молекули притягуються частково позитивні атоми H+ інших молекул.
Якщо мова йде про товщі води, то результуюча сила, діюча на розглянуту молекулу з боку її сусідів, дорівнює нулю, оскільки всі вони компенсують один одного. Якщо ж розглядати водну поверхню, то результуюча сила буде відмінною від нуля. Вона спрямована в товщу рідини і прагне як би втягнути молекули з поверхні на глибину. Це явище призводить до виникнення поверхневого натягу.
Під адгезією розуміють силове взаємодія між молекулами різних речовин. Тут ми стикаємося з явищем змочуваності. Чому вода мокра?
Нарешті, ми впритул підійшли до відповіді на це питання. Вода мокра, тому що вона змочує поверхні інших тел. Останній факт пояснюється тим, що адгезионное взаємодія з поверхнею предмета виявляється сильніше, ніж сили когезії між молекулами рідини.
В якості прикладу протилежності можна назвати рідку ртуть. Вона не змочує практично ніякі тверді предмети, оскільки взаємодії між атомами Hg значні і перевершують будь-які адгезійні сили. Буває вода більш мокрою або менш мокрою?
Мабуть, це питання звучить ще більш незвично, ніж той, який розглядається у статті. Як би дивно це не звучало, але відповідь на нього є позитивним: так, вода може бути більш або менш мокрою.
Як було пояснено вище, це властивість рідин пов'язане з співвідношенням сил адгезії і когезії, яке, в свою чергу, корелює з поверхневим натягом. Чим сильніше останнє, тим більше когезионные сили, і тим менше мокрій буде вода. Аналогічні міркування можна провести і навпаки.
Має місце отримане умовивід на практиці? Звичайно, має. Яскравим прикладом "дуже мокрою" води є субстанція з розчиненими в ній миючими засобами. Вони призводять до значного зниження поверхневого натягу для H2O, тому вода починає легко "прилипати" до брудному посуді, що покращує її миючі властивості.
Вода мокра або сира?
Відповідь на це питання передбачає знання не тільки значень слів у російській мові, але також і законів фізики, описаних вище в статті.
Отже, різниця між словами "мокрий" і "сирої" полягає в рівні вологості розглянутого предмета. Якщо він є занадто високим, так, що з нього аж капає вода, тоді говорять про "мокроті", і навпаки, якщо вологість є, але вона не настільки велика, щоб вода капала з намоченого предмета, тоді використовують прикметник "сирий".
Повертаючись до води, можна сказати наступне: коли ця рідина змочує який-небудь твердий предмет, то на його поверхні виникає шар з молекул H2O, локальна концентрація яких складає 100% (максимальний рівень вологості). Відповідно, концентрація молекул H2O у самій воді також 100%. Наведені аргументи дозволяють говорити, що вода є саме мокрою, а не сирий.
Сирим можна назвати повітря, коли молекули водяної пари знаходяться в ньому при концентраціях нижче 100%. Сирим також можна назвати рушник, якщо їм витерли мокрий стіл, і якщо з нього не капає вода. Інші "незручні" питання дітей
Чому вода мокра, а небо блакитне? З першою частиною питання ми вже розібралися. Що стосується кольору неба, то для його розуміння слід застосувати знання вже з іншого розділу фізики - оптики.
Справа в тому, що швидкість поширення електромагнітних хвиль у середовищі залежить від частоти цих хвиль. Чим вона більше, тим сильніше ефект заломлення і розсіювання променів. Відомо, що синя частина видимого спектру має меншу довжину хвилі і більшу частоту, ніж червона область. Це означає, що, проходячи через земну атмосферу, сині промені будуть відчувати більший розсіювання, ніж червоні. Результатом цього процесу є блакитне небо вдень і червоний захід сонця ввечері. У нічний час доби, оскільки ні про яке сонячному світлі говорити не доводиться, небо стає прозорим, і ми можемо спостерігати на ньому зірки.
Чому вода мокра, а тверді камені? Для відповіді на другу частину цього питання потрібні вже знання про структуру твердих тел. Говорячи простою мовою, сили зв'язку між атомами (молекулами) твердих предметів настільки великі, що вони не дозволяють їм розсипатися на дрібні шматочки і чинять опір будь-якої зовнішньої сили. Тому натискаючи на камінь, ми зустрічаємо його опір, який описуємо, використовуючи поняття "твердість". Автор: Валерій Савельєв 18 Вересня, 2018
Категория: Студентам