Open
Close

Может ли вода замерзнуть в горячем состоянии. Почему горячая вода замерзает быстрее, чем холодная? Вопрос возникал давно

«Простейшее устойчивое соединение водорода с кислородом», — такое определение воды дает Краткая химическая энциклопедия. Но, если разобраться, не так уж проста эта жидкость. Она имеет много необыкновенных, удивительных и совершенно особенных свойств. Об уникальных способностях воды нам рассказал украинский акваисследователь Станислав Супруненко .

Высокая теплоемкость

Вода нагревается в пять раз медленнее песка и в десять раз медленнее железа. Чтобы нагреть на один градус литр воды, тепла потребуется в 3300 раз больше, чем для нагрева литра воздуха. Поглощая огромное количество теплоты, сама субстанция существенно не нагревается. Зато, когда она остывает, отдает столько же тепла, сколько забрала при нагреве. Такая способность накапливать и отдавать тепло позволяет сглаживать резкие температурные колебания на поверхности земли. Но и это еще не все! Теплоемкость воды снижается при повышении температуры от 0 до 370С, то есть в этих рамках нагреть ее легко, понадобится не так много тепла и времени. Но после температурной границы в 370С ее теплоемкость возрастает, а значит, для нагрева придется приложить больше усилий. Установлено: минимальную теплоемкость вода имеет при температуре 36, 790С, а ведь это — нормальная температура человеческого тела! Так что именно это качество воды обеспечивает стабильность температуры человеческого тела.

Высокое поверхностное натяжение воды

Поверхностное натяжение — это сила притяжения, сцепления между молекулами. Зрительно его можно наблюдать в чашке, наполненной чаем . Если медленно доливать в ее воду, она будет выливаться через край не сразу. Присмотритесь: над поверхностью жидкости можно увидеть тончайшую пленку — она и не дает жидкости вылиться. Она набухает по мере доливания и только при «последней капле» это все-таки случится.
Все жидкости имеют поверхностное натяжение, но у всех оно разное. У воды поверхностное натяжение — одно из самых высоких. Больше — только у ртути, вот почему при разливе она сразу превращается в шарики: молекулы вещества крепко «привязаны» друг к другу. А вот у спирта, эфира и уксусной кислоты поверхностное натяжение значительно ниже. Их молекулы меньше притягиваются друг к другу и, соответственно, именно поэтому быстрее испаряются и распространяют свой запах.

Высокая скрытая теплота испарения

Фото Shutterstock

Чтобы выпарить воду, потребуется в пять с половиной раз больше тепла, чем для ее вскипячения. Если бы не это свойство воды — медленно испаряться, — многие озера и реки просто пересыхали бы в жаркое лето.
В глобальных масштабах каждую минуту из гидросферы испаряется миллион тонн воды. В результате в атмосферу поступает колоссальное количество теплоты, эквивалентное работе 40 тысяч электростанций мощностью 1 млрд Квт каждая.

Расширение

При понижении температуры все вещества сжимаются. Все, но только не вода. Пока температура не опустится ниже 40С, вода ведет себя совсем обычно — немного уплотняясь, уменьшает свой объем. Но после 3, 980С она свое поведение, точнее — начинает расширяться, несмотря на понижение температуры! Процесс идет плавно до температуры 00С, пока вода не замерзает. Как только образовывается лед, объем уже твердой воды резко возрастает на 10%.

Слабый напор в кране может вывести из себя даже самого уравновешенного домовладельца. Ведь именно от напора зависит и продолжительность наполнения чайника или кофеварки, и работоспособность стиральной или посудомоечной машины.

Кроме того, при плохом напоре практически невозможно пользоваться ни туалетом, ни душем или ванной. Словом, если в кране нет напора, то в доме не будет и комфорта проживания.

Разбираемся в причинах слабого напора воды в кране

Что ослабляет напор воды в кране?

Почему слабый напор воды в кране может испортить даже самую счастливую жизнь даже в самом совершенном доме или квартире, мы с вами уже обговорили. Однако стенаниями горю не поможешь. Тем более что данная проблема не так страшна, как кажется. Стоит только понять, что ослабило напор, и вы получите практически готовый рецепт устранения этой неприятности.

При этом список ТОП-3 причин падения напора горячей или холодной воды выглядит следующим образом:

  • Засорение крана . В этом случае интенсивность струи воды ослабляет пробка из ржавчины и накипи, забившая аэратор, фильтрующий вкладыш (сеточку) или буксу. Причем от этой проблемы страдает лишь один кран в доме. То есть, если у вас плохо течет вода из крана, например, на кухне, а в ванной проблем нет, то вам придется разобрать и почистить проблемную точку потребления.
  • . В этом случае виноваты те же частицы ила, ржавчины или накипи. Только сейчас они перекрывают не аэратор крана или сеточку смесителя, а встроенный в водопровод фильтр. В самом худшем случае такие отложения могут перекрыть пропускной диаметр соединительного фитинга или самой трубопроводной арматуры.

  • . В этом случае причиной ослабления может быть или сбой на уровне насосной станции, или разгерметизация трубопровода. Сбой на станции могут исправить только ремонтные бригады коммунальных служб. Индикатор этой поломки – отсутствие воды во всем микрорайоне. Потеря герметичности диагностируется визуально – по струе воды, бьющей из тела водопроводной арматуры. Исправить эту поломку может любой слесарь из обслуживающей компании.
  • Кроме того, говоря о причинах ослабления напора, необходимо упомянуть и возможные просчеты при обустройстве конкретной линии подачи воды . Неправильный диаметр (больше, чем у предыдущей ветви), чрезмерная длина (несоответствующая характеристикам напорного оборудования) – вот самые главные причины падения напора в новой сети подачи воды.

Не хотите с ними сталкиваться – заказывайте проект водоснабжения у профессионалов.

Ну а теперь, когда вы уже знаете причины падения напора в кране, настало время разобраться со способами устранения этого дефекта водоснабжения.

Что делать если плохо течет холодная и горячая вода из крана?

Тут все зависит от причины падения напора.

Например, если у вас засорился кран, вам придется сделать следующее:

Снимаем аэратор смесителя для очистки

  • Взять разводной ключ и скрутить с «носика» крана – вспенивающую струю воды насадку. У этой детали очень мелкие форсунки. Поэтому аэраторы забиваются с периодичностью раз в полгода. А если речь идет о смесителе крана с горячей/холодной водой, то периодичность чистки форсунок сокращается до 2-3 месяцев. Демонтированный аэратор промывают под струей воды.
  • Если аэратор чист, а вода течет слабо – вам придется погрузиться в конструкцию крана еще глубже . Ведь в этом случае нужно подобраться к запорному узлу – буксе. Для этого нужно демонтировать вентиль (рукоять крана) и выкрутить стопорную шайбу, удерживающую запорный элемент в седле корпуса. Далее вы извлекаете запорный узел из корпуса и счищаете с его поверхности налет ила или накипи. В финале вам придется собрать кран, действуя по обратной схеме.

Перед демонтажем запорного узла крана обязательно перекройте подачу воды, закрыв ближайший к точке потребления водопроводный вентиль. Иначе вы зальете всю квартиру.

  • Если источником проблемы является не кран, а «распылитель» в душевой кабине или ванной, вам придется действовать несколько иначе. Вначале перекройте подачу к распылителю. Затем демонтируйте его со стойки или металлического шланга, используя разводной ключ. Погрузите снятую часть распылителя в кастрюлю с уксусом. Подогрейте эту среду на плитке. Смойте накипь водой. Верните насадку на место.


Если вас раздражает запах уксуса – попробуйте 10-процентный раствор лимонной кислоты. Для го приготовления достаточно растворить 100 грамм сухого порошка кислоты – он продается в любом кондитерском отделе – в литре воды.

Если у вас нет желания возиться с краном – вызовите слесаря из управляющей компании. Он решит эту проблему прямо на ваших глазах.

Что делать если плохой напор воды в кране вы, надеемся, уже поняли.

Теперь давайте переходить к трубам:

  • В первую очередь перекройте воду, повернув центральный вентиль возле счетчика.
  • Далее демонтируйте заглушку грубого фильтра. Извлеките проволочную кассету и промойте ее в какой-нибудь емкости. После чего верните фильтрующий элемент на место, обновите уплотнитель и завинтите заглушку.
  • После ревизии грубого фильтра переходите к проверке системы тонкой очистки. Вначале отключите ее от водопровода и проверьте давление в свободной трубе, приоткрыв центральный вентиль. Если все в порядке – поменяйте вкладыш, попутно промыв стакан фильтра от частичек скопившейся грязи. В финале все, разумеется, монтируется на прежнее место.
  • Если фильтры очищены, а вода все равно не идет из крана с должной силой, то причиной падения напора является затор в самих трубах. Локализация этой проблемы и ее устранение – это чрезвычайно трудоемкая задача. Поэтому после безрезультативной чистки фильтров вам придется позвонить в управляющую компанию и сообщить о проблеме с проходимостью труб в водопроводе.

Если вы не меняли разводку системы водоснабжения в квартире – за чистку труб заплатит управляющая компания. Ведь именно она должна следить за работоспособностью «родных» инженерных коммуникаций.

Свойства воды не перестают удивлять ученых. Вода - довольно простое вещество с химической точки зрения, однако при этом она обладает рядом необычных свойств, которые не перестают удивлять ученых. Ниже предложены несколько фактов, о которых мало кто знает.

1. Какая вода замерзает быстрее - холодная или горячая?

Возьмем две емкости с водой: в одну нальем горячую, а в другую - холодную воду, и поместим их в морозильную камеру. Горячая вода замерзнет быстрее холодной, хотя по логике вещей, первой должна была превратиться в лед холодная вода: ведь горячей воде надо сначала остыть до температуры холодной, а потом уже превращаться в лед, в то время как холодной воде остывать не надо. Почему же так происходит?

В 1963 году один танзанский студент по имени Эрасто Б. Мпемба (Erasto B. Mpemba) замораживая приготовленную смесь для мороженого, заметил, что горячая смесь застывает в морозильной камере быстрее, чем холодная. Когда юноша поделился своим открытием с учителем физики, тот лишь посмеялся над ним. К счастью, ученик оказался настойчивым и убедил учителя провести эксперимент, который и подтвердил его открытие: в определенных условиях горячая вода действительно замерзает быстрее холодной.

Теперь этот феномен горячей воды, замерзающей быстрее холодной, носит название «эффект Мпемба». Правда, за долго до него это уникальное свойство воды было отмечено Аристотелем, Фрэнсисом Бэконом и Рене Декартом.

Ученые так до конца и не понимают природу этого явления, объясняя его либо разницей в переохлаждении, испарении, образовании льда, конвекции, либо воздействием разжиженных газов на горячую и холодную воду.

2. Она способна замерзать мгновенно

Все знают, что вода всегда превращается в лед при охлаждении до 0 °C … за исключением некоторых случаев! Таким случаем, например, является сверхохлаждение, которое представляет собой свойство очень чистой воды оставаться жидкой, даже будучи охлажденной до температуры ниже точки замерзания. Это явление становится возможным благодаря тому, что окружающая среда не содержит центров или ядер кристаллизации, которые могли бы спровоцировать образование кристаллов льда. И поэтому вода остается в жидкой форме, даже будучи охлажденной до температуры ниже нуля градусов по Цельсию.

Процесс кристаллизации может быть спровоцирован, например, пузырьками газа, примесями (загрязнениями), неровной поверхностью емкости. Без них вода будет оставаться в жидком состоянии. Когда процесс кристаллизации запускается, можно наблюдать, как сверхохлажденная вода моментально превращается в лед.

Заметьте, что «сверхнагретая» вода также остается жидкой, даже будучи нагретой до температуры выше точки закипания.

3. 19 состояний воды

Не задумываясь, назовите, сколько различных состояний есть у воды? Если вы ответили три: твердое, жидкое, газообразное, то вы ошиблись. Ученые выделяют как минимум 5 различных состояний воды в жидком виде и 14 состояний в замерзшем виде.

Помните разговор про сверхохлажденную воду? Так вот, что бы вы ни делали, при температуре -38 °C даже самая чистая сверхохлажденная вода внезапно превратится в лед. Что же произойдет при дальнейшем понижении температуры? При -120 °C с водой начинает происходить что-то странное: она становится сверхвязкой или тягучей, как патока, а при температуре ниже -135 °C она превращается в «стеклянную» или «стекловидную» воду – твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура.

4. Вода удивляет физиков

На молекулярном уровне вода удивляет ещё больше. В 1995 году проводимый учеными эксперимент по рассеянию нейтронов дал неожиданный результат: физики обнаружили, что нейтроны, направленные на молекулы воды, «видят» на 25% меньше протонов водорода, чем ожидалось.

Оказалось, что на скорости одной аттосекунды (10 -18 секунд) имеет место необычный квантовый эффект, и химическая формула воды вместо H2O, становится H1.5O!

5. Память воды

Альтернативная официальной медицине гомеопатия утверждает, что разбавленный раствор лекарственного препарата может оказывать лечебный эффект на организм, даже если коэффициент разбавления настолько велик, что в растворе уже не осталось ничего, кроме молекул воды. Сторонники гомеопатии объясняют этот парадокс концепцией под названием «память воды», согласно которой вода на молекулярном уровне обладает «памятью» о веществе, некогда в ней растворенном и сохраняет свойства раствора первоначальной концентрации после того, как в нём не остается ни одной молекулы ингредиента.

Международная группа ученых во главе с профессором Мэдлин Эннис (Madeleine Ennis) из Королевского университета в Белфасте (Queen’s University of Belfast), критиковавшая принципы гомеопатии, в 2002 году провела эксперимент, чтобы раз и навсегда опровергнуть эту концепцию. Результат оказался обратным. После чего, ученые заявили, что им удалось доказать реальность эффекта «памяти воды». Однако опыты, проведенные под наблюдением независимых экспертов, результатов не принесли. Споры о существовании феномена «памяти воды» продолжаются.

Вода обладает множеством других необычных свойств, о которых мы не рассказали в этой статье. Например, плотность воды меняется в зависимости от температуры (плотность льда меньше плотности воды)

вода обладает довольно большой величиной поверхностного натяжения

в жидком состоянии вода представляет собой сложную и динамически меняющуюся сеть из водных кластеров, и именно поведение кластеров влияет на структуру воды и т.д.

Об этих и о многих других неожиданных особенностях воды можно прочитать в статье «Аномальные свойства воды», автором которой является Мартин Чаплин, профессор Лондонского университета.

Одной из частых проблем в туалете является то, что бачок унитаза попросту не наполняется водой. Такого рода неисправность необходимо оперативно устранять в связи с тем, что это может стать причиной значительного снижения гигиены санузла, а также появления неприятного запаха.

Источниками возникновения данной проблемы может быть большое количество различных факторов. Для их выявления прежде всего нужно разобраться в самой конструкции сливного бачка. Только после этого можно будет говорить о том, что нужно сделать, чтобы самостоятельно устранить такую проблему.

Общие характеристики

Принцип работы сливного бачка полностью основан на законе гравитации. Именно за счет него набранная в резервуар вода, после нажатия спусковой кнопки, с нужной скоростью спускается в унитаз.

Механизм, который отвечает за осуществление набора воды в бачок и процесса слива, называется запорной арматурой. Самый большой элемент этой конструкции – это поплавок. Именно он ответственен за механизм осуществления смыва. Он необходим для того, чтобы контролировать уровень воды.

После того, как нажимается кнопка спуска, количество воды внутри ёмкости уменьшается, и поплавок опускается. За счет этого открывается запорный клапан, через который и наливается заново вода.

При этом, поплавковые клапаны бывают разными по положению в бачке. Так, есть боковые и нижние варианты.

Также в таком устройстве есть система слива и перелива, которая представляет собой целый комплекс элементов.

Она не позволяет набраться воде больше, чем заданное значение во избежание выливания её из бачка в санузел.

Работа сливного механизма происходит следующим образом:

  1. Сначала набирается необходимый уровень воды, после чего поплавок всплывает, при этом поднимается за ним и коромысло.
  2. Во время этого самое коромысло поворачивается и прижимает клапан, который перекрывает поступление воды. Когда её набирается в бачке нужное количество – поступление прекращается за счет плотного перекрытия канала.

Примите во внимание: чтобы в сливной системе изменить максимальный уровень жидкости, который будет набираться, достаточно просто немного выгнуть коромысло.

Пусковым механизмом является кнопка, расположенная чаще всего на крышке унитаза, а в некоторых моделях (особенно старых) это цепочка, находящаяся сборку корпуса. Но более часто встречается первый вариант, так как он и удобней и компактней.

Есть также и третий вариант, где бачок встроен в стену и из неё просто выглядывает кнопка. Он выглядит очень эстетично и сам по себе экономный, однако при необходимости осуществить ремонт, такой вариант крайне неудобен.

Виды поломок

Самые часто встречающиеся причины того, что вода перестала поступать в бачок унитаза - это:

    1. Отсутствие подачи воды. Это весьма банальная причина, когда в кране просто нет воды. Поэтому в этом случае механизм бачка будет вовсе не причем.
    2. Ржавчина в фильтре. Здесь причина заключается в том, что со временем в системе забивается фильтр, после чего вода течет все медленнее, а далее вовсе перестает поступать. Исправить это можно просто почистив фильтр, после чего вода снова побежит с нужной силой.
    3. Перекос поплавка. Чаще всего возникает в довольно старых моделях из-за того, что механизм уже разболтался и поплавок после смыва сместился в бок, тем самым, после того как вода ушла, он не опустился. Здесь будет достаточно его просто поставить на прежнее место.

  1. Износ выпускного клапана. В тех случаях, когда возраст бачка значительный, это может означать выход из строя всего механизма. Для решения такой проблемы необходимо полностью заменить выпускной клапан.
  2. Загрязнение механизма. На элементах внутренностей бачка со временем образуется слизь и налет, которые мешают им должным образом выполнять соответствующие функции. Чтобы возобновить работу устройства – нужно снять механизм и полностью его очистить.
  3. Настройка впускного тракта. Если во время сборки системы, элементы в ней были слишком туго закреплены – вода будет поступать очень медленно и долго. Решить этот вопрос можно, просто ослабив определенные крепления.

В том случае если вы считаете, что определенные детали вышли из строя, не нужно пытаться их ремонтировать или вызывать ремонтников. Дело в том, что запорная арматура стоит недорого, поэтому, купив новую, можно хорошо сэкономить деньги, которые были бы потрачены на работу сантехника.

Замена

Для осуществления замены арматуры, желательно сперва выбрать правильный вариант. В этом случае нужно учитывать особенности имеющегося у вас текущего механизма и стараться выбирать похожий.

Если у вас есть сомнения – стоит попросить консультацию у продавца.

После приобретения всех деталей можно начинать сам процесс монтажа:

  1. Сначала нужно отключить воду либо на стояке, либо конкретно на трубе, от которой шланг идет к унитазу.
  2. Далее снимается кнопка, а после этого и крышка бачка.
  3. Теперь отсоединяется подводка и сливная колонка. Все это делать нужно по частям.
  4. После этого снимается сам бачок, для этого откручиваются его крепежи и относится в удобное место, где будут с ним осуществляться дальнейшие работы.
  5. Далее вынимаем из него все внутренности старого механизма, чистим стенки горячей водой и устанавливаем новые элементы.
  6. В конце монтируем бачок обратно на место, где подключаем к водопроводу и унитазу.

Стоит отметить: если установка и подключение нового механизма была осуществлена правильно – все будет работать, в противном случае нужно вызывать мастера, который сам все корректно подключит.

Подобные неполадки в работе бачка далеко не являются трагедией и проблемой, которая требует больших затрат на её решение. Однако если у вас нет опыта и умений работы с подобными механизмами, не стоит пытаться починить систему самостоятельно, лучше сразу вызвать сантехника, чтобы не навредить еще больше.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь подробно разъясняет, что делать, если в бачок унитаза не набирается вода: