Вода и лед
©wallpaperus.org
Гипотеза фазового перехода «жидкость-жидкость» может объяснить, почему, например, лед остается плыть на воде, а не тонет. Компьютерная модель принстонских ученых доказала, что вода способна существовать сразу в двух жидких фазах.
Группа экспертов из Принстонского университета сумела с помощью компьютерной модели обнаружить двойственную природу воды: при низких температурах и выше определенного уровня давления, вода способна перейти сразу в две жидкие формы.
Наши данные показывают, что при достаточно низких температурах вода может разделиться на две различные жидкие фазы различной плотности.
– Профессор Пабло Бенедетти, Принстонский университет
Эти две жидкие формы сосуществуют примерно как растительное масло и уксус в заправках для салата с той разницей, что речь идет об одном и том же веществе – обыкновенной воде.
Если данные компьютерной модели удастся получить в реальном эксперименте, это приведет к лучшему пониманию поведения жидкости в высотных облаках, где вода может сохранять жидкую форму даже при температуре ниже точки замерзания.
Именно из такого «сверххолодного» состояния в дальнейшем формируется град или снег. Изучение поведения воды в таких экзотических условиях поможет в метеопрогнозах и при построении точных климатических моделей.
Компьютерная модель принстонских специалистов подтверждает гипотезу фазового перехода «жидкость-жидкость», впервые выдвинутую Юджином Стэнли из Бостонского университета в 1992 году.
Сосуществование воды в двух фазах одновременно может объяснить ряд ее странных свойств, например, почему лед плавает по поверхности воды, а не тонет, подобно другим материалам ниже точки замерзания.
Группа экспертов из Принстонского университета сумела с помощью компьютерной модели обнаружить двойственную природу воды: при низких температурах и выше определенного уровня давления, вода способна перейти сразу в две жидкие формы
©Jeremy Palmer
Также необычны повышенная способность воды поглощать тепло и тот факт, что коэффициент сжатия воды с понижением температуры увеличивается.
Гипотеза фазового перехода «жидкость-жидкость» с самого начала вызывала бурные дебаты среди специалистов. К сожалению, эксперименты, которые могли бы ее подтвердить или опровергнуть, очень трудно осуществить, поскольку время сосуществования двух форм воды непродолжительно и доказать наличие фазы «жидкость-жидкость» в лабораторных условиях затруднительно.
