Что знает человек о таком агрегатном состоянии воды, как лед. Наука выяснила, что в действительности - ничтожно мало. Ни одно из направлений, будь то химическое, физическое, только начинает развиваться. Лед встречается буквально везде на планете. Он кажется простым, понятным состоянием кристаллизации воды при низких температурах. Но даже сегодня наука открывает все новые тайны этого вещества.
Как образуется лед в природе
Первое, что стоит понимать: лед является веществом, которое ключевым образом влияет на общие параметры климата на планете. Например, кристаллизация воды сопровождается выделением тепла. Поэтому зима в отдельных регионах, богатых источниками жидкости, наступает медленнее. Напротив, при таянии льда тепло поглощается. Он буквально выстуживает воздух, задерживая наступление весны.
Последний факт понятен большинству школьников, преподается в курсе химии и физики. Но процессы холодной возгонки неизвестны большинству людей и пока не до конца изучены учеными. Например, благодаря этим процессам высыхает белье на зимнем балконе. Они же обуславливают явление того, что лед на Байкале не намерзает больше определенной толщины, буквально стачиваясь ледяным ветром.
Отсюда следует простой факт. Количество льда на Земле как планете солнечной системе всегда зависит от колебания климатических условий. Глобальное потепление напрямую коррелирует с этим утверждением. Ученые считают, что лед будет таять и вода затопит большие пространства суши. Однако ни посчитать количественные данные, ни временные отметки наука не в состоянии, так как свойства льда еще не до конца поняты. Но при этом химический анализ этого вещества показывает, что вода после кристаллизации не меняет свои базовые свойства.
Лед в жизни человека
Современная наука активно изучает лед. Он издревле известен человеку и даже используется в отдельных областях его жизни. И при этом может играть как положительную, так и отрицательную роль.
Во-первых, стабильность и механическая прочность кристаллизованной воды делает лед прекрасным строительным материалом. Некоторые народы севера с древних времен строят из него жилища и целые поселки. При замерзании рек образуются естественные переправы. Толстый и прочный, лед дает возможность создавать даже надежные транспортные магистрали. Его механические свойства делают пригодной, например, поверхность озера для посадки тяжелого самолета или вертолета.
Но лед не всегда играет позитивную роль. Он может стать очень разрушительной силой. Движущиеся льдины буквально срезают опоры мостов. При кристаллизации воды лед расширяется и буквально разрывает строительные материалы, разрушая здания и сооружения. Намерзание льда на крыльях самолета не просто увеличивает его массу, но и меняет аэродинамические свойства аппарата, что постоянно приводит к катастрофам и разнообразным авариям, в том числе с гибелью людей.
Интересная физика льда
Недавно было установлено, что кристаллизованная в лед вода - полупроводник. Причем один из самых интересных, протонного типа. В ходе процесса кристаллизации граница сред (между водой и льдом) буквально насыщена электричеством, и разница потенциалов может составлять десятки вольт.
