Home Агрегатные состояния 4 агрегатний стан

4 агрегатний стан

Четвертий агрегатний стан води

У кожної речовини, що існує в природі, є четвертий агрегатний стан, який називається плазмою. Розігріте до неймовірних температур речовина будь-якого виду може перейти в плазму. Але не вода. Мабуть, це одне з тих речовин, які відрізняються за своєю природою. Що ж можна зробити з рідиною, щоб отримати таємниче четверте стан, який відрізняється від плазми?

У пошуках незвіданого

Так зване таємниче стан води – це відкрита багато років тому Дерягиным унікальна рідина, яка за своїми фізичними властивостями схожа на будь-які інші речовини. Тобто, коли температура опускається до 0 градусів і нижче, її щільність падає. По суті, її можна було б назвати молекулярної водою, але це занадто серйозне спрощення, яке насправді не дає точної відповіді на питання про те, чому відбувається таке явище.

4 агрегатний станЯк же утворюється дерягинская вода? Незвичайні природні явища наштовхнули вчених на думку про те, що існують особливі умови, при яких рідина залишається рідиною навіть при мінусовій температурі. Що ж для цього потрібно було зробити в природних умовах? Десь в межах Полярного кола (і навіть трохи північніше) існує явище хмарності на великій висоті. Якщо на середніх широтах і південніше хмари не піднімаються вище 10 кілометрів, тоді як на півночі сріблясті хмари знаходяться вище 80 кілометрів. Це дуже високо, але ж тоді виходить, що вода може існувати і при негативних температурах.

Дивовижна нестикування

Звідки з’явився цей теоретичний парадокс? Агрегатний стан змінюється при досягненні водою температури до 0 градусів. А хмари, які плавають на висоті 10 кілометрів, все ще знаходяться в зоні позитивної температури. На висоті, де були виявлені легкі сріблясті хмари, не існує навіть зон з позитивною температурою. Близькість космічного простору і віддаленість від поверхні Землі, яка відображає тепло, що посилює негативні температури. Причому хмари – це не кристали льоду, а краплі води, але настільки маленькі, що важко відразу сказати, в якому вигляді вони знаходяться. І в підсумку виходить, що агрегатний стан не змінюється при низьких температурах у верхніх шарах атмосфери.

4 агрегатний станНезвичайне явище вивчав Дерягін. Він проводив досліди у штучно створених умовах, оскільки в той час, коли він почав вивчення, долетіти до 80-кілометрової висоти було дуже невигідно для вивчення рідини. Тому була використана камера Дюара. В ній розташовувався термометр, капіляр (дуже тонка трубка з скла), а також велика основна камера. Це пристрій працювало наступним чином: при відкачуванні повітря температура падала, утворювався конденсат, а та його частина, яка осідала в капілярі, являла собою воду другого типу, дерягинскую воду. Тобто, те саме четвертий стан.

Зміна щільності

4 агрегатний станУ результаті вийшло, що стан нової води, отриманої в лабораторії, відрізняється за своїми фізичними параметрами від звичайної рідини. І графік, що показує зміну щільності в залежності від температури, більше не виглядав, як гіпербола. Це була класична пряма лінія, яка перетинала графік строго в точці (0; 0). Таким чином, нова вода могла існувати при мінусовій температурі, не переходячи в лід. Але чи можна отримати не тільки краплі, але і повноцінну рідина?

Згодом, коли досліди Дерягіна були згорнуті, роботами займалися як вітчизняні, так і зарубіжні вчені, які різною мірою змогли просунутися в дослідженнях капілярної рідини. Але найголовніше, новий тип рідини, був відкритий.