Свойства воды, значительно отличающиеся от свойств льда, связаны со скоростями молекулярных движений. В то время как величины объема, энтропии, сжимаемости, теплоемкости, статической диэлектрической постоянной и колебательных частот воды отличаются максимум в два раза от соответствующих величин льда при 0°С, вязкость воды составляет примерно 10 14 вязкости льда, а время диэлектрической релаксации — приблизительно 10 6 этой величины льда. Вязкость и время диэлектрической релаксации, подобно поглощению ультразвука, времени релаксации ядерного намагничивания и скорости самодиффузии, являются свойствами, которые определяются скоростями молекулярных переориентаций и трансляций. В самом деле, наиболее очевидное различие между льдом и водой — твердость льда и текучесть воды — целиком обусловлено различными скоростями молекулярных движений в этих двух фазах.[ ...]
Исследования времени диэлектрической релаксации и других свойств, упомянутых выше и зависящих от скоростей молекулярных движений, дают достаточно точные значения скоростей молекулярной переориентации и трансляции в жидкой воде. Общий метод таких исследований состоит в том, что прикладывается напряжение к жидкой воде и измеряется время, необходимое для того, чтобы жидкость пришла в равновесное состояние в присутствии напряжения, или в том, что напряжение снимается и измеряется время, необходимое жидкости для возвращения в исходное состояние равновесия. Для диэлектрической релаксации напряжением является приложенное электрическое поле, для самодиффузии — градиент концентрации изотопа, для вязкости — напряжение сдвига и т. д. Однако подобные исследования свойств воды, зависящих от скоростей молекулярных движений, не дают детальной картины движений молекул воды, и поэтому представляется вероятным, что прежде чем получить такую картину, необходимо дальнейшее развитие фундаментальной теории неравновесных процессов.[ ...]
Вернуться к оглавлению