Физика воды

Содержание

1. Физика воды
2. Из межзвездного пыле-газового облака или льда комет
3. О.Г. Сорохтин «Эволюция Земли», 2002Происхождение гидросферы Дегазация мантииЮвенильные воды
4. H He He C, O C Ne, Na, Mg Ne
5. Химические элементы во ВселеннойСпектроскопия
6. В межзвездном пространстве (газ)В Солнечной системе (лед и жидкость) МарсЛунаУран, НептунЕвропаГанимедКаллистоЭнцеладусКометыАстероидыПроисхождение гидросферы От космических тел
7. КометыАстероидыПроисхождение гидросферы От космических телСоотношение изотопов водорода в воде
8. Кривые плавления, насыщения пара и сублимации; I
9. ГексагональныйМоноклинныйТетрагональныйТригональныйТетрагональныйНаиболее распространенный на Земле гексагональный кристаллический лёд.
10. Температура фазовых переходовБольшие аномалии (>100 ºС) температуры
11. Плотность и изменение объема при замерзанииМаксимум плотности
12. Изотермическая сжимаемостьИзобарическая теплоемкостьК-т термического расширенияВсего выделяют более 40 различных аномалий водыАномалии физических свойств воды
13. С чем связано большое количество аномалий воды?
14. Содержание «тяжелой воды»H2O [Генри Кавендиш, 1781]Оксид водорода
15. Полярная молекула с высоким дипольным моментомПространственная структура
16. 30 кДж/моль460 кДж/мольАссоциированная жидкостьx·H2O ↔ (H2O)xОчень высокая электроотрицательность кислорода приводит к высокой степени ассоциированности воды.Водородная связь
17. ПарЖидкостьЛедРазрыв водородных связейПостоянство водородных связейНепостоянство водородных связейВодородная связьСтруктура агрегатных состояний воды
18. ОднородныеВсе участки воды однородны, не происходит разрывов
19. High density fields (yellow) and high tetrahedrality
20. Роль аномалий физических свойств воды
21. Физические свойства водыФизические аномалии воды связаны со
22. Скачать презентанцию

Из межзвездного пыле-газового облака или льда комет и астероидовОткуда появилась вода в океанах Земли?Непосредственно из космосаПроисхождение гидросферы2При дегазации мантии Земли [Зюсс, 1902; Rubey, 1951]Из недр Земли1

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Физика воды

Слайд 2Из межзвездного пыле-газового облака или льда комет и астероидов
Откуда появилась

вода в океанах Земли?
Непосредственно из космоса
Происхождение гидросферы
2
При дегазации мантии Земли

[Зюсс, 1902; Rubey, 1951]

Из недр Земли

Из межзвездного пыле-газового облака или льда комет и астероидовОткуда появилась вода в океанах Земли?Непосредственно из космосаПроисхождение гидросферы2При

Слайд 3О.Г. Сорохтин
«Эволюция Земли», 2002
Происхождение гидросферы
Дегазация мантии
Ювенильные воды

Слайд 4H He
He C, O
C Ne, Na, Mg
Ne O, Mg
O от

Si до Ca
Si от Sc до Ni
Химические элементы во Вселенной

H He He C, O C Ne, Na, Mg Ne O, Mg O от Si до CaSi от Sc до NiХимические

Слайд 5Химические элементы во Вселенной
Спектроскопия

Слайд 6В межзвездном пространстве (газ)
В Солнечной системе (лед и жидкость)
Марс
Луна
Уран,

Нептун
Европа
Ганимед
Каллисто
Энцеладус
Кометы
Астероиды
Происхождение гидросферы
От космических тел

В межзвездном пространстве (газ)В Солнечной системе (лед и жидкость) МарсЛунаУран, НептунЕвропаГанимедКаллистоЭнцеладусКометыАстероидыПроисхождение гидросферы От космических тел

Слайд 7Кометы
Астероиды
Происхождение гидросферы
От космических тел
Соотношение изотопов водорода в воде

Слайд 8Кривые плавления, насыщения пара и сублимации;
I – обычный лед;

II - XV – структурные модификации льда;
де Ла-Тура (Менделеева)
Равенство плотности

жидкости и газа,
Исчезновение поверхностного натяжения

Фазовая диаграмма воды

-173

-73

126

226

326

426

T°С

218 атм

Кривые плавления, насыщения пара и сублимации; I – обычный лед; II - XV – структурные модификации льда;де

Слайд 9Гексагональный
Моноклинный
Тетрагональный
Тригональный
Тетрагональный
Наиболее распространенный на Земле гексагональный кристаллический лёд. Некоторая часть относится

к кубическому льду Ic.
Лёд Ih
Фазовая диаграмма воды

ГексагональныйМоноклинныйТетрагональныйТригональныйТетрагональныйНаиболее распространенный на Земле гексагональный кристаллический лёд. Некоторая часть относится к кубическому льду Ic.Лёд IhФазовая диаграмма воды

Слайд 10Температура фазовых переходов
Большие аномалии (>100 ºС) температуры точки кипения и

плавления в сравнении с гидридами VI группы (родственные вещества).
Аномалии физических

свойств воды

Температура фазовых переходовБольшие аномалии (>100 ºС) температуры точки кипения и плавления в сравнении с гидридами VI группы

Слайд 11Плотность и изменение объема при замерзании
Максимум плотности при 4°С при

перестройке структуры от «рыхлой» гексагональной к более плотной. С усилением

теплового движения плотность уменьшается.

Объем воды увеличивается при замерзании на 10 % (аналоги чугун, висмут).

Высокие значения теплоты фазовых переходов

Удельная теплоемкость льда вдвое меньше теплоемкости воды.
Теплоемкость остальных веществ при затвердевании меняется незначительно.

Аномалии физических свойств воды

334 кДж/кг

2250 кДж/кг

Удельная теплоёмкость воды, кДж/(кг·К)

T°С

Плотность и изменение объема при замерзанииМаксимум плотности при 4°С при перестройке структуры от «рыхлой» гексагональной к более

Слайд 12Изотермическая сжимаемость
Изобарическая теплоемкость
К-т термического расширения
Всего выделяют более 40 различных аномалий

воды
Аномалии физических свойств воды

Изотермическая сжимаемостьИзобарическая теплоемкостьК-т термического расширенияВсего выделяют более 40 различных аномалий водыАномалии физических свойств воды

Слайд 13С чем связано большое количество аномалий воды?

Слайд 14Содержание «тяжелой воды»
H2O [Генри Кавендиш, 1781]

Оксид водорода
(гидроксид водорода, гидроксильная

кислота)).
Молекулярная масса 18,016.
11,2% водорода и 88,8% кислорода.
Структура молекулы

воды

Соотношение изменяется при фазовых переходах

Изотопы

[Per-Olov Rosen, 2015]

Содержание «тяжелой воды»H2O [Генри Кавендиш, 1781]Оксид водорода (гидроксид водорода, гидроксильная кислота)). Молекулярная масса 18,016. 11,2% водорода и

Слайд 15Полярная молекула с высоким дипольным моментом
Пространственная структура H2O [Нильс Бор]

Ковалентная

полярная связь
1s1
1s22s22p4
Структура молекулы воды
Электронные оболочки
водорода и кислорода

Полярная молекула с высоким дипольным моментомПространственная структура H2O [Нильс Бор]Ковалентная полярная связь1s11s22s22p4Структура молекулы водыЭлектронные оболочки водорода и

Слайд 1630 кДж/моль
460 кДж/моль
Ассоциированная жидкость
x·H2O ↔ (H2O)x
Очень высокая электроотрицательность кислорода приводит

к высокой степени ассоциированности воды.
Водородная связь

30 кДж/моль460 кДж/мольАссоциированная жидкостьx·H2O ↔ (H2O)xОчень высокая электроотрицательность кислорода приводит к высокой степени ассоциированности воды.Водородная связь

Слайд 17Пар
Жидкость
Лед
Разрыв водородных связей
Постоянство водородных связей
Непостоянство водородных связей
Водородная связь
Структура агрегатных состояний

воды

ПарЖидкостьЛедРазрыв водородных связейПостоянство водородных связейНепостоянство водородных связейВодородная связьСтруктура агрегатных состояний воды

Слайд 18Однородные
Все участки воды однородны, не происходит разрывов водородных связей между

молекулами, только «растяжение и изгиб» (Попл, Самойлов)
Двухструктурные
Часть молекул организуются в

«кластеры», организованные водородными связями, часть – свободная и плотноупакованная. Кластеры образуются и распадаются (Бернал и Фаулер, Фрэнк и Вин)

Thurman, 1988

Модели структуры жидкой фазы воды

Ранние теоретические модели

ОднородныеВсе участки воды однородны, не происходит разрывов водородных связей между молекулами, только «растяжение и изгиб» (Попл, Самойлов)ДвухструктурныеЧасть

Слайд 19High density fields (yellow) and high tetrahedrality (blue)
Nilsson, Pettersson, 2011,

2015
Модели структуры жидкой фазы воды
Современные численные модели и рентгеновская спектроскопия

High density fields (yellow) and high tetrahedrality (blue)Nilsson, Pettersson, 2011, 2015Модели структуры жидкой фазы водыСовременные численные модели

Слайд 20Роль аномалий физических свойств воды

Слайд 21Физические свойства воды
Физические аномалии воды связаны со сложной внутренней структурой

ее жидкой фазы, обусловленной возникновением и разрушением водородных связей;
Аномальные,

относительно большинства других жидкостей, физические свойства воды во многом определяют протекание природных процессов в системе океане-атмосфера и формирование климата Земли в целом;

Происхождение гидросферы Земли, по имеющимся гипотезам, связано либо с внутренними геологическими процессами (дегазацией мантии), либо ‒ с падением астероидов и комет;

Физические свойства водыФизические аномалии воды связаны со сложной внутренней структурой ее жидкой фазы, обусловленной возникновением и разрушением

Скачать презентацию

Разделы презентаций

Физика воды

Содержание

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Физика воды

Слайд 2Из межзвездного пыле-газового облака или льда комет и астероидовОткуда появилась

вода в океанах Земли?Непосредственно из космосаПроисхождение гидросферы2При дегазации мантии Земли

Слайд 3О.Г. Сорохтин «Эволюция Земли», 2002Происхождение гидросферы Дегазация мантииЮвенильные воды

Слайд 4H He He C, O C Ne, Na, Mg Ne O, Mg O от

Si до CaSi от Sc до NiХимические элементы во Вселенной

Слайд 5Химические элементы во ВселеннойСпектроскопия

Слайд 6В межзвездном пространстве (газ)В Солнечной системе (лед и жидкость) МарсЛунаУран,

НептунЕвропаГанимедКаллистоЭнцеладусКометыАстероидыПроисхождение гидросферы От космических тел

Слайд 7КометыАстероидыПроисхождение гидросферы От космических телСоотношение изотопов водорода в воде

Слайд 8Кривые плавления, насыщения пара и сублимации; I – обычный лед;

II - XV – структурные модификации льда;де Ла-Тура (Менделеева)Равенство плотности

к кубическому льду Ic.Лёд IhФазовая диаграмма воды

Слайд 10Температура фазовых переходовБольшие аномалии (>100 ºС) температуры точки кипения и

плавления в сравнении с гидридами VI группы (родственные вещества).Аномалии физических

Слайд 11Плотность и изменение объема при замерзанииМаксимум плотности при 4°С при

перестройке структуры от «рыхлой» гексагональной к более плотной. С усилением

Слайд 12Изотермическая сжимаемостьИзобарическая теплоемкостьК-т термического расширенияВсего выделяют более 40 различных аномалий

водыАномалии физических свойств воды

Слайд 13С чем связано большое количество аномалий воды?

Слайд 14Содержание «тяжелой воды»H2O [Генри Кавендиш, 1781]Оксид водорода (гидроксид водорода, гидроксильная

кислота)). Молекулярная масса 18,016. 11,2% водорода и 88,8% кислорода.Структура молекулы

Слайд 15Полярная молекула с высоким дипольным моментомПространственная структура H2O [Нильс Бор]Ковалентная

полярная связь1s11s22s22p4Структура молекулы водыЭлектронные оболочки водорода и кислорода

Слайд 1630 кДж/моль460 кДж/мольАссоциированная жидкостьx·H2O ↔ (H2O)xОчень высокая электроотрицательность кислорода приводит

к высокой степени ассоциированности воды.Водородная связь

Слайд 17ПарЖидкостьЛедРазрыв водородных связейПостоянство водородных связейНепостоянство водородных связейВодородная связьСтруктура агрегатных состояний

воды

Слайд 18ОднородныеВсе участки воды однородны, не происходит разрывов водородных связей между

молекулами, только «растяжение и изгиб» (Попл, Самойлов)ДвухструктурныеЧасть молекул организуются в

Слайд 19High density fields (yellow) and high tetrahedrality (blue)Nilsson, Pettersson, 2011,

2015Модели структуры жидкой фазы водыСовременные численные модели и рентгеновская спектроскопия

Слайд 20Роль аномалий физических свойств воды

Слайд 21Физические свойства водыФизические аномалии воды связаны со сложной внутренней структурой

ее жидкой фазы, обусловленной возникновением и разрушением водородных связей; Аномальные,

Похожие презентации

Обратная связь

Что такое TheSlide.ru?

Слайд 2Из межзвездного пыле-газового облака или льда комет и астероидов
Откуда появилась

вода в океанах Земли?
Непосредственно из космоса
Происхождение гидросферы
2
При дегазации мантии Земли

Слайд 3О.Г. Сорохтин
«Эволюция Земли», 2002
Происхождение гидросферы
Дегазация мантии
Ювенильные воды

Слайд 4H He
He C, O
C Ne, Na, Mg
Ne O, Mg
O от

Si до Ca
Si от Sc до Ni
Химические элементы во Вселенной

Слайд 5Химические элементы во Вселенной
Спектроскопия

Слайд 6В межзвездном пространстве (газ)
В Солнечной системе (лед и жидкость)
Марс
Луна
Уран,

Нептун
Европа
Ганимед
Каллисто
Энцеладус
Кометы
Астероиды
Происхождение гидросферы
От космических тел

Слайд 7Кометы
Астероиды
Происхождение гидросферы
От космических тел
Соотношение изотопов водорода в воде

Слайд 8Кривые плавления, насыщения пара и сублимации;
I – обычный лед;

II - XV – структурные модификации льда;
де Ла-Тура (Менделеева)
Равенство плотности

к кубическому льду Ic.
Лёд Ih
Фазовая диаграмма воды

Слайд 10Температура фазовых переходов
Большие аномалии (>100 ºС) температуры точки кипения и

плавления в сравнении с гидридами VI группы (родственные вещества).
Аномалии физических

Слайд 11Плотность и изменение объема при замерзании
Максимум плотности при 4°С при

Слайд 12Изотермическая сжимаемость
Изобарическая теплоемкость
К-т термического расширения
Всего выделяют более 40 различных аномалий

воды
Аномалии физических свойств воды

Слайд 14Содержание «тяжелой воды»
H2O [Генри Кавендиш, 1781]

Оксид водорода
(гидроксид водорода, гидроксильная

кислота)).
Молекулярная масса 18,016.
11,2% водорода и 88,8% кислорода.
Структура молекулы

Слайд 15Полярная молекула с высоким дипольным моментом
Пространственная структура H2O [Нильс Бор]

Ковалентная

полярная связь
1s1
1s22s22p4
Структура молекулы воды
Электронные оболочки
водорода и кислорода

Слайд 1630 кДж/моль
460 кДж/моль
Ассоциированная жидкость
x·H2O ↔ (H2O)x
Очень высокая электроотрицательность кислорода приводит

к высокой степени ассоциированности воды.
Водородная связь

Слайд 17Пар
Жидкость
Лед
Разрыв водородных связей
Постоянство водородных связей
Непостоянство водородных связей
Водородная связь
Структура агрегатных состояний

Слайд 18Однородные
Все участки воды однородны, не происходит разрывов водородных связей между

молекулами, только «растяжение и изгиб» (Попл, Самойлов)
Двухструктурные
Часть молекул организуются в

Слайд 19High density fields (yellow) and high tetrahedrality (blue)
Nilsson, Pettersson, 2011,

2015
Модели структуры жидкой фазы воды
Современные численные модели и рентгеновская спектроскопия

Слайд 21Физические свойства воды
Физические аномалии воды связаны со сложной внутренней структурой

ее жидкой фазы, обусловленной возникновением и разрушением водородных связей;
Аномальные,