2018-03-03
Можете ли вы привести правдоподобное объяснение тому факту, что некоторые вещества с повышением температуры сжимаются?
Решение:
Аномальное уменьшение объема, т. е. увеличение плотности с нагреванием, встречается лишь у немногих жидкостей и то в небольшом температурном интервале. У воды это происходит в границах от 0 до $+4^{ \circ} С$, когда коэффициент теплового расширения становится отрицательным.
Одно из объяснений аномалии плотности воды заключается в том, что ей приписывается тенденция к ассоциации ее молекул, которые образуют различные группы $[H_{2}O, (H_{2}O)_{2}, (H_{2}O)_{3}]$, удельный объем которых различен При разных температурах различны и концентрации этих групп, следовательно, различен и их общий удельный объем. Сущность гипотезы заключается в том, что минимум удельного объема воды, т. е. максимум ее плотности, приходится на температуру $+4^{ \circ} С$.
Однако объяснение это не единственное. Другая гипотеза ставит во главу угла рыхлость (ажурность) молекулярной структуры воды, благодаря чему в некоторых, правда узких, пределах усиление теплового движения молекул воды может приводить к уплотнению ее молекулярной структуры, т. е. к аномальной плотности.