Свойства и структура воды Свойства и структура водыСтраница 7
Рис 3. Элементы структуры жидкой воды.
а - элементарный водный тетраэдр (светлые кружки - атомы кислорода, черные половинки - возможные положения протонов на водородной связи);
б - зеркальносимметричное расположение тетраэдров;
в - центральносимметричное расположение; г - расположение кислородных центров в структуре обычного льда.
Жидкая вода характеризуется значительными силами межмолекулярного взаимодействия за счет водородных связей, которые образуют пространственную сетку. Водородная связь обусловлена способностью атома водорода, соединенного с электроотрицательным элементом, образовывать дополнительную связь с электроотрицательным атомом другой молекулы. Водородная связь относительно прочна и составляет несколько килоджоулей на моль. По прочности она занимает промежуточное место между энергией Ван-дер-Ваальса и энергией типично ионной связи.
В молекуле воды энергия химической связи H-O составляет 456 кДж/моль, а энергия водородной связи H…O 21 кДж/моль.
Рис 4. Схема водородной связи между молекулами воды
Свойства воды
Обратимся к общей характеристике свойств воды, делающих ее самым удивительным веществом на Земле.
И первое, самое поразительное, свойство воды заключается в том, что вода принадлежит к единственному веществу на нашей планете, которое в обычных условиях температуры и давления может находиться в трех фазах, или трех агрегатных состояниях: в твердом (лед), жидком и газообразном (невидимый глазу пар).
Как хорошо известно, вода принята за образец меры – эталон для всех других веществ. Казалось бы, за эталон для физических констант следовало бы выбрать такое вещество, которое ведет себя самым нормальным, обычным образом. А получилось как раз наоборот.
Вода – самое аномальное вещество в природе.
Прежде всего, вода обладает исключительно высокой теплоемкостью по сравнению с другими жидкими и твердыми телами. Если теплоемкость воды принята за единицу, то, например, для спирта и глицерина она составит только 0,3; для песка каменной соли – 0,2; для ртути и платины – 0,03; для дерева (дуб, ель, сосна) – 0,6; для железа – 0,1 и т.д.
Таким образом, вода в озере при одинаковой температуре воздуха и одинаковом получаемом ею солнечном тепле нагреется в 5 раз меньше, чем сухая песчаная почва вокруг озера, но во столько же раз вода будет больше сохранять полученное тепло, чем почва.
НИДЕРЛАНДЫ (Nederland) , Королевство Нидерландов (Koninkrijk der Nederlanden) (неофициальное название Голландия), государство в Зап. Европе, у берегов Северного м. 41,5 тыс. км2. Население 15,3 млн. человек (1993), большая часть- голландцы. Городское население 89% (1992). Официальный язык - нидерландский. Большая часть верующих - католики и протестанты. Административно-территориальное деление: 12 провинций. Столица - Амстердам. Резиденция правительства - Гаага. Владения - Нидерландские Антильские острова, о. Аруба. Нидерланды - конституционная монархия. Глава государства - король (королева). Законодательный орган - двухпалатный парламент (Генеральные штаты). Поверхность - низменность (2/5 территории ниже уровня м.). Месторождения природного газа, нефти, соли. Климат морской, умеренный. Средние температуры января 1-3 °С, июля 16-17 °С. Осадков 650-750 мм в год. Густая речная сеть (дельты рек Рейн, Маас, Шельда). Озеро-залив Эйсселмер. Ок. 70% территории Нидерландов - культурные ландшафты (поселения, пашни, сеянные луга). Национальные парки - Велюзом, Кеннемерские дюны, Де-Хоге-Велюве; заповедники. В 1 в. до н. э. часть территории Нидерландов (заселенная германскими племенами) завоевана Римом. В средние века нидерландские земли (Голландия, Зеландия, Фрисландия и др.) - в составе Нидерландов исторических. В результате Нидерландской революции 16 в. на территории Нидерландов, освободившейся от испанского господства, образовалась Республика Соединенных провинций. В 17 в. Нидерланды - одна из наиболее передовых европейских держав с развитыми торговлей и мореплаванием - приступили к широким колониальным захватам, главным образом в Юго-Вост. Азии ("Нидерландская Индия" - Индонезия), Америке (Гвиана, М. Антильские о-ва и др.), Африке (Капская колония). В 1795-1806 на территории Нидерландов, занятой французскими войсками, существовала Батавская республика, в 1806-10 Голландское королевство (во главе с братом Наполеона I), в 1810-13 Нидерланды в составе Франции. В 1815 Нидерланды объединены с Бельгией в Нидерландское королевство (до 1830), в котором Нидерланды занимали господствующее положение. В 1881 образован Социал-демократический союз Нидерландов, в 1894 - Социал-демократическая рабочая партия (в 1946 на ее основе создана Партия труда). В 1918-39 у власти стояли правые коалиционные правительства, возглавлявшиеся лидерами Римско-католической государственной партии (основана в 1901, на ее базе с декабря 1945 - Католическая народная партия), протестантской Антиреволюционной партии (основана в 1878) и Христианско-исторического союза. С нач. 2-й мировой войны (как и в 1-й мировой войне) правительство Нидерландов заявило о нейтралитете, но в мае 1940 Нидерланды были оккупированы немецкими войсками (правительство Нидерландов в годы войны находилось в Лондоне). Освобождены от немецкой оккупации в сентябре 1944 - мае 1945. После войны начался распад нидерландской колониальной империи. Попытка в 1947-49 удержать в колониальной зависимости Индонезию окончилась провалом. С 1989 у власти коалиционное правительство в составе Христианско-демократического призыва (ХДП, основан в 1976) и Партии труда. Нидерланды - высокоразвитая индустриальная страна с интенсивным высокопродуктивным сельским хозяйством. Важную роль играет вывоз капитала, внешняя торговля и морской транспорт. Наиболее развиты наукоемкие высокотехнологичные отрасли, а также отрасли, работающие на импортном сырье с последующим экспортом готовой продукции. Доля в ВВП (1991,%): промышленности 24,4, сельского хозяйства 4,3. Добыча природного газа (89,9 млрд. м3 в 1991), нефти. Производство электроэнергии 74,2 млрд. квт.ч (1991), главным образом на ТЭС. Ведущие отрасли промышленности - машиностроение (наиболее развиты электротехника и радиоэлектроника, судостроение, авто- и авиастроение), химическая (до 1/10 мирового экспорта химической продукции, в т. ч. азотные удобрения, синтетический каучук), нефтеперерабатывающая и нефтехимическая. Крупная пищевкусовая промышленность (мясо-молочная, переработка импортных какао-бобов, сахарная). Развиты черная и цветная металлургия, текстильная, швейная промышленность, алмазогранильное дело. Ок. 2/3 стоимости сельскохозяйственной продукции дают животноводство и птицеводство. Поголовье (1991, млн.) крупного рогатого скота 14,2, свиней 4,9, овец 1,9. Ок. 60% стоимости растениеводства дают плодоводство, овощеводство и цветоводство. Теплично-парниковое хозяйство. Нидерланды - крупный производитель и экспортер цветов (тюльпаны, гиацинты, нарциссы). Рыболовство. Длина (1992 тыс. км) железных дорог 2,8, автодорог 118,2. Тоннаж морского торгового флота 4,2 млн. т дедвейт (включая суда, приписанные к портам Кюрасао, Арубы и др.). Крупнейший порт страны и мира - Роттердам. Экспорт: машины и оборудование, продовольственные и химические товары, газ, нефтепродукты, сельскохозяйственная продукция. Основные внешнеторговые партнеры: Германия, Бельгия и Люксембург, Великобритания, Франция, США. Иностранный туризм (св. 3 млн. туристов в год). Денежная единица - гульден (флорин).
ДАЛЬНОМЕР , прибор для косвенных измерений расстояний до объектов. По принципу действия дальномеры подразделяются на 2 основные группы. 1-ю группу составляют оптические дальномеры; задача измерения расстояния такими дальномерами сводится к решению равнобедренного треугольника по известным основанию - базе и противолежащему (т. н. параллактическому) углу. 2-ю группу составляют акустические дальномеры, радиодальномеры, электрооптические дальномеры; такие дальномеры дают показания по результатам измерений временных (или фазовых) соотношений между посылаемыми в направлении на объект акустическими или электромагнитными сигналами и принимаемыми эхо-сигналами (отраженными от объекта). Дальномеры используют в геодезии, топографии, навигации, астрономии, фотографии, военном деле и других областях.
РЕОСТАТНЫЙ ДАТЧИК , измерительный преобразователь в виде реостата, сопротивление которого изменяется (вследствие перемещения подвижного контакта) пропорционально измеряемой величине (линейному или угловому перемещению). Применяется в следящих электроприводах, как датчики перемещения и др.