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水到底是一种液体还是两种液体

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2019-07-12 04:48:34

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水很寻常,它在生活中司空见惯,我们洗衣、做饭、饮用都离不开它。它可以变成水蒸气,也可以结成冰......我们似乎对水最了解不过了,但是,这看似普通的水却仍然有很多待解的谜题,科学家甚至连它是一种液体还是两种液体都还在争论呢。

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有不少人认同尼尔森的实验结果,但还有人提出了质疑,认为实验中记录对象是水滴,而水滴在整个过程中体积的变化极小,对于这微小的体积变化的解释有许多种,而第二临界点只不过是其中一种,尼尔森不过是为了切合自己的设想而选中了这种解释。

另外,在昨晚进行的男单半决赛补赛中,头号种子德约科维奇以2比3不敌4号种子蒂姆,大满贯26连胜被终结。蒂姆则连续两年闯入法网男单决赛,将连续两年和纳达尔争冠。

春运期间,预计公交企业客运总量为3.1亿人次,日均客运量达到775万人次。预计发车总车次574.53万次,日均14.36万次,节前15天计划车次达217.33万次,日均14.49万次,节后25天计划车次达357.2万次,日均14.29万次。

一是推动设立科创板并试点股票发行注册制。科创板作为资本市场改革的“试验田”,为符合国家战略、突破关键核心技术、市场认可度高的科创企业提供了更具包容性的上市标准、更市场化的发行定价机制,畅通了企业上市渠道。

机场方面,今年春运前5天,白云机场共接送旅客104.6万人次,比去年同比增长7.8%。预计航班高峰会出现在节前的1月28日—2月3日(腊月廿三至廿九),节后的2月9日—17日(正月初五至十三),高峰日航班量预计超过1420班。截至目前,今年节前春运,白云机场呈现出“客流高峰提前到、航班客流持续高位运行、夜间航班加班明显”三大显著特点。(记者/刘倩 通讯员/曾小贤 机场宣)

众所周知,水有3种存在形态:液态、气态和固态。如果压强或温度改变,水的状态就可能发生变化。温度不变,压强减小,液态水会逐渐转变为气态水。比如,在平原地区,90℃的水是液态的,但到压强小的青藏高原就变成了气态。压强不变,温度升高,液态水也会转变为气态水。

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对于这种密度的变化,他们给出的解释是,水有第二临界点。在第二临界点之上,水会在两种状态之间快速转变。由于两种状态性质不同,因此任意一种转化成另外一种时,都会导致突然的密度变化,这一变化在临界点时最为显著。在这个临界点处,水由两种密度不同的“水”组成。也就是水不是一种液体,而是两种液体。

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“教科书式老赖事件”:2015年10月,赵勇的父亲赵香斌被黄淑芬驾车撞成重伤,后经医治无效去世。2017年6月,法院判决肇事者黄淑芬赔偿86万元,但黄淑芬以各种理由拒绝支付法院判决的赔偿款,后被网友称为“教科书式老赖”。2017年9月,法院将黄淑芬纳入失信被执行人名单。

在第二临界点水是两种液体?

然而,对于水是两种液体,不少人持怀疑态度,甚至有科学家批评这个结果是伪造的。大多数研究者认为水的性质可以用常规的理论来解释。其中一种观点认为,在非常低的温度下,过冷的水会转变成一种无序的固体,亦或是这是水在凝固时的一种特殊现象。

两种液体的说法还没有“实锤”

“所谓水是两种液体,就是一种密度高一点的液体和一种密度低一点的液体的混合。因为密度不同,两者之间的氢键、长度、相互作用的强度也会不一样,这样就使它的各种性质比如粘滞性和扩散系数,也有差别。”中国科学院物理研究所研究员孟胜告诉科技日报记者。

为了弄清这是怎么回事,普尔和斯坦利的团队模拟了水在过冷状态下的变化,所谓过冷水指的是温度低于0℃的液态水。模拟结果显示,过冷的水中确实存在密度起伏,且密度起伏随温度降低而增大。

在孟胜看来,虽然一直都有人认为水是两种不同性质的液体的混合,但现在还没有确凿的证据,并没有被完全证实,这种观点还处在假说的阶段。

水在两种形态相互转化的过程中,总有一个过渡点。比如在液态和气态相互转化的过渡点上,水既会表现出液态水的性质,又会表现出气态水的性质,如液似气,两种形态无法区分,过了这个点后,它就会变为非液即气或非气即液的状态。这个点被称为“临界点”。比如,在标准大气压下,0℃是水在固态和液态之间转换的临界点,100℃是水在液态和气态之间转换的临界点。

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1992年,美国波士顿大学的科学家彼得·普尔和吉恩·斯坦利在做实验的时候,意外发现,低温下水的密度会发生起伏,温度越低,密度起伏越大。他们对这一反常的现象很感兴趣,因为通常情况下,温度越低,分子越不活跃,密度起伏应该越小。

痴迷于水研究的瑞典斯德哥尔摩大学科学家尼尔森综合了他多年来在常温常压下所做的水实验的数据提出,水的确有两种不同的液态,其中一种,水分子是无序而致密的,另一种则是规则的四面体结构,密度较低。在常温常压下,低密度的水分子随机嵌入高密度水分子中,但人们不可能看到这种现象。在众人的质疑声中,尼尔森决定用实验来让大家看到水的第二临界点。2017年,他远赴韩国,借用最先进的技术制出超纯净的液态水,并通过实验证明了水在同一压强、同一温度时,存在两种不同的密度,他兴奋地宣布,找到了水的第二临界点。

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