Будь вода обычной жидкостью, вряд ли бы мы когда-нибудь испытали удовольствие от катания на коньках. Ведь такое развлечение можно было бы сравнить с катанием по гладкому стеклу, по которому коньки скользить не могут. А вот по льду кататься на коньках очень легко, ведь под тяжестью нашего тела тонкое лезвие конька давит на лед и плавит его. После этого под лезвием конька появляется тонкая водяная пленка, которая и служит превосходной смазкой.
Если принести с мороза чашку снега, поставить ее в теплое, но не горячее место, погрузить в снег термометр, то мы увидим, что сначала столбик ртути сравнительно быстро поползет вверх. Снег же еще какое-то время будет сухим, пока столбик ртути не достигнет нуля и не остановится. С этого момента начинается таяние снега. Интересно, что даже тогда, когда на дне чашки появится вода, столбик ртути не изменит положения. Он не сдвинется с места до тех пор, пока весь снег не растает. Дело в том, что поступающее к чашке тепло целиком расходуется на разрушение кристалликов-снежинок. И как только последний кристаллик разрушится, температура воды начнет повышаться.
То же самое явление можно наблюдать и при плавлении любых других кристаллических веществ. Величина теплоты плавления для разных веществ различна. Но как и удельная теплоемкость, так и удельная теплота плавления льда намного превосходит теплоту плавления любого другого вещества.
Лед, плавясь, поглощает огромное количество тепла. Такое же количество тепла отдает вода при замерзании. Если бы вода имела небольшую теплоту плавления, то наши реки, озера и моря, вероятно, застывали бы после первых же заморозков.
С наступлением холодов тонкая корка льда сначала образуется у берегов водоема, затем продвигается на середину к более глубоким местам, и вскоре вся поверхность покрывается чистым прозрачным стеклом льда. Однако подо льдом даже в самые сильные морозы не замерзает вода.
При нагревании тела расширяются, при охлаждении они сжимаются. В отличие от других тел вода при нагревании вновь ведет себя по-особому. При нагревании жидкостей в прозрачных сосудах можно наблюдать, как более теплые и потому менее плотные слои поднимаются со дна вверх, а холодные опускаются вниз. На этом основано устройство водяного отопления с естественной циркуляцией воды. Остывая в радиаторах, вода становится плотнее, опускается вниз и поступает в котел, вытесняя вверх уже нагретую там и потому менее плотную воду.
Подобное движение происходит и в пруду. Отдавая свое тепло холодному воздуху, верхние слои воды охлаждаются и, как более плотные, стремятся опуститься на дно, вытесняя собой нижние теплые, менее плотные слои. Однако такое движение будет совершаться до тех пор, пока вся вода не остынет до + 4 °C. Собравшаяся на дне при температуре 4 °C вода уже не будет подниматься вверх, хотя