Он вспыхивает и горит светлым пламенем, когда попадает на воздух.
На болотах, а также на кладбищах, в заболоченных низинах этот газ образуется в результате гниения растительных и животных организмов. Вот почему в таких местах можно увидеть это явление: то гаснут, то вспыхивают в разных местах, колышутся бледные огоньки, которые старые поверья связывали с неприкаянными душами мертвецов. Выходящий из-под земли фосфористый водород самовоспламеняется и сгорает на воздухе.
Так просто и естественно выглядит это таинственное явление природы после того, как мы узнаем его происхождение.
Сколько у воды загадок?
Вода — это знакомая незнакомка. Нам известны ее свойства, которые легли в основу многих измерений.
Вес одного кубического сантиметра чистой воды при четырех градусах Цельсия — единица веса, грамм. Количество тепла, необходимое для нагревания грамма чистой воды на один градус, — калория, единица теплоты. Сама градусная шкала также связана с водой: нуль градусов по шкале Цельсия — температура таяния льда, сто градусов — температура кипения воды.
И в то же время вода — жидкость необычная, она обладает особыми свойствами, которые позволяют ей играть в жизни природы необыкновенно важную роль.
Чтобы нагреть тело, необходимо тепло. Разные вещества требуют для своего нагревания разное количество теплоты, то есть у них различная удельная теплоемкость. Самая большая она у воды.
Эта особенность имеет очень большое значение в нашей жизни. Летом моря и океаны поглощают огромные количества солнечной энергии, но так как удельная теплоемкость воды очень велика, вода в море сравнительно холодная. Приходит зима, воздух становится холоднее, и температура воды в море уже выше, чем в окружающем воздухе. Теперь она отдает воздуху накопленное тепло. Зимой Мировой океан все равно что гигантская печка нашей планеты. Поэтому в приморских областях климат мягкий, зима не суровая.
Вода требует много тепла не только для нагревания. Удельная теплота плавления льда и удельная теплота испарения у нее также значительно больше, чем у других жидкостей. И это играет важную роль в жизни Земли. Представьте себе картину: идут последние недели зимы, светит яркое солнце, постепенно исчезает снег.
Всего этого не было бы, если бы удельная теплота плавления льда и удельная теплота испарения воды были иными. Тая, снег и лед поглощают огромное количество тепла. Не один весенний день проходит, прежде чем снеговой покров превращается в воду. А если бы для таяния снега требовалось меньше тепла? Тогда весь снег растаял бы за несколько часов, и каждую весну были бы невиданные, катастрофические паводки.
А высокая удельная теплота парообразования воды влияет на климат Земли. Каждый день с поверхности суши и морей солнце испаряет в среднем не менее тысячи кубических километров воды. На это расходуется очень много теплоты. Пары воды, в которых накоплено много тепла, часто уносятся ветром очень далеко от тех мест, где они образовались. Где-то в воздушных просторах они, охладившись, превращаются в капельки воды, выделяя тепло испарения, и нагревают воздух. Так вода разносит по Земле тепло жарких стран.
Как известно, при нагревании тела расширяются, а при охлаждении сжимаются. Но вода ведет себя при нагревании и при охлаждении иначе.
Плотность любой жидкости с повышением температуры уменьшается — ведь объем ее увеличился. При охлаждении, наоборот, плотность возрастает. А что происходит с водой? Самая большая плотность ее при четырех градусах тепла. Более горячая или более холодная вода менее плотная. Казалось бы, какое значение это может иметь для природы? Огромное!
Допустим, что плотность воды увеличивалась бы по мере охлаждения. Тогда зимой все водоемы промерзали бы до дна. Лед был бы тяжелее воды, опускаясь на дно, он вытеснял бы всю воду. Жизнь в воде в зимние холода была бы невозможна! В действительности все происходит иначе: менее плотный лед не тонет в реке, а под ним температура воды у самого льда — около нуля, ниже — около четырех градусов, — температура, при которой вода самая плотная. |