ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Соотношения давление—объем—температура из "Структура и свойства воды" Коэффициенты, дающие оптимальное соответствие с даиными для НгО, ОгО, Нг Ю, 0г 0 н ТгО, приведены в табл. 4.3. Стандартная ошибка уравнеиия (4.6) меньше точности вычисления самих данных. [c.186] Зависимость теплового расширения воды от давления также является сложной (рис. 4.16 б). При 0°С коэффициент теплового расширения увеличивается по мере сжатия воды до 4000 кг/см , но при дальнейшем сжатии уменьшается. Тепловое расширение почти пе зависит от давления при температуре 40° С. При более высоких температурах оно уменьшается с повышением давления, как и тепловое расширение большинства веществ. Бриджмен, резюмируя влияние сжатия на термодинамические свойства воды, сказал, что вода становится нормальной жидкостью при высоком давлении. [c.188] Объяснение температурной зависимости молярного объема воды обычно основывается на предположении, что при пагрева-пин воды наблюдаются два конкурирующих эффекта. [c.190] Эффект 1 является преобладающим при температуре ниже 4° С. где тепловое расширение отрицательно, а эффект 2 преобладает ири температуре выше 4° С. [c.190] Можно расс.матривать эти два эффекта как конфигурационный и колебательный вклады в коэффициент теплового расширения. Эффект 1 соответствует конфигурационному вкладу, так как он связан с изменениями средней конфигурации молекул при нагревании воды. Этот вклад в величину (3 является отрицательным. Эффект 2 соответствует колебательному вкладу в величину р ц имеет положительный знак, а при температуре выше 4° С больше по величине, чем конфигурационный вклад. [c.190] Рассмотрим, как эти эффекты трактуются в исследованиях, основанных на различных моделях структуры воды (см, п. 4.2.2 и раздел 5). [c.190] Бриджмен [42] утверждал, что смешанная модель может полностью объяснить температурную зависимость молярного объема ири высоком давлении (рис. 4.16 а). При этом нредиолагается,. что кластеры являются более сжимаемыми, чем остальная жидкость. По мере увеличения давлегшя молярный объем кластеров приближается к объему остальной жидкости, и эффект 1 становится менее выраженным. В результате объемы двух компонентов могут быть одинаковыми, и тогда жидкость показывает нормальное тепловое расширение. [c.190] Слие и другие [330] вычислили на основании ультразвуковых измерений смеси глицерин—вода, что конфигурационный вклад в Yt чистой воды составляет около 64% наблюдаемого ут при 0°С. Дэвис и Литовитц [80] вычислили сходную величину конфигурационного вклада с помощью смешанной модели воды. [c.191] Модели пустот (например, Самойлов [313], Дэнфорд и Леви [74]). В процессе разрыва водородных связей молекулы движутся из кристаллической решетки в полости. Это сопровождается отрицательным значением AV и объясняет эффект 1. При этом эффект 2 обусловлен увеличенной колебательной амплитудой решетки при более высокой температуре. [c.191] Модель искаженных водородных связей [288]. Изгиб водородных связей в жидкой воде приводит в среднем к значительному сближению неближайших соседей молекулы по сравнению с тем, как они находятся во льду I (см. п. 4.2.2). Попл [288] показал, что величина AV плавления может быть приписана этому процессу. Нагретые молекулы способствуют такому сближению, и это обстоятельство объясняет эффект 1. Эффект 2 приписывается, как и в других моделях, увеличенным колебательным амплитудам. [c.191] Вернуться к основной статье