16 ответов:
Наверное каждый из нас, хоть раз в жизни, пробовал родниковую воду и удивлялся, какая она свежая, чистая, прозрачная и обжигающе холодная ! Хотя, разумеется, бывают и тёплые, горячие, и даже кипящие источники.
Тем не менее, большинство родниковых вод находятся в самом верхнем водоносном слое, на глубине около 10 м., и действуют круглогодично, практически с одинаковым напором. Но почему же она остаётся холодной ? Здесь срабатывает тот же принцип, что и в погребе, где температура воздуха почти не зависит ни от сезона года, ни от температуры окружающей среды, оставаясь фактически постоянной + 5-8 градусов С, как летом, так и зимой, т. е. вода в колодце будет такой же прохладной, как и тот слой почвы через который она протекает.
Вода проникает с поверхности в глубину Земли, а там всегда сохраняется стабильная температура. Вот и температура воды делается такой же, как у окружающего её грунта. Начинается пояс постоянной плюсовой температуры с глубины полтора-два метра, в разных климатических зонах эти значения отличаются.
Вот так и получается, что в летнюю жару вода колодезная всегда прохладная, до ломоты в зубах, когда её пьёшь. Простудить горло запросто можно.
А зимой, если колодец неглубокий, то лёд на поверхности воды там может образоваться, что приходится иногда ведром его пробивать, но полностью вся вода всё равно не замерзает.
Вода в колодце холодная так как имеет температуру окружающих слоев Земли.
- Глубина промерзания грунта до 2метров. Дальше идут слои с приблизительно одинаковой температурой +2 градуса. Вода попадающая в колодец проходит через эти слои фильтруется и охлаждается. И поэтому же она зимой замерзает только тонкой корочкой сверху.
Читайте также
Вода расширяется при нагревании, как и остальные вещества, просто у неё есть небольшой диапазон аномального поведения плотности - от 0 до примерно +4 градусов Цельсия. Именно в этом диапазоне вода при нагревании увеличивает плотность, максимум которой как раз и приходится на 4 градуса. Если бы не эта уникальная особенность, водоемы зимой промерзали бы до дна, в действительности же более теплая и более тяжёлая вода с температурой +4 градуса опускается на дно, а более легкая с температурой около 0 поднимается вверх, образуя ледяную корку, препятствующую дальнейшему остыванию водоема.
Что касается сути того, почему так происходит, то дело в водородных связях между атомами Н одной молекулы и атомами О других молекул. Благодаря им выстраивается ажурная кристаллическая решётка льда.
В момент таяния связи ослабевают из-за теплового движения, освободившиеся молекулы воды заполняют внутренние полости в кристаллической решетке льда, что и приводит к росту плотности. Параллельно идёт и обратный процесс - из-за увеличения скорости тепловых колебаний молекул средние расстояния между ними растут, что снижает плотность. Оба процесса уравновешивают друг друга как раз в окрестности +4 градусов Цельсия, где вода достигает максимума своей плотности. С дальнейшим ростом температуры преобладает тепловое расширение, и вода начинает вести себя как все прочие жидкости.