Сравнить нефть и воду.

Если коротко: вода — полярная молекула H₂O с сильными водородными связями; нефть — неполярная смесь углеводородов. Из-за этого они почти не смешиваются, нефть обычно легче и плавает на поверхности, хуже отводит тепло, зато хорошо растворяет «жирные» (неполярные) вещества и легко горит. Ниже — подробнее по пунктам.

Состав и полярность

• Вода: H₂O, полярная; молекулы «липнут» друг к другу водородными связями.

• Нефть: смесь алканов, циклоалканов, ароматических углеводородов (CₙHₘ), неполярная; межмолекулярные силы в основном ван-дер-Ваальса.

Плотность и плавучесть

• Вода: ~1,0 г/см³ (при 4 °C); морская — чуть плотнее.

• Нефть: чаще 0,7–0,95 г/см³ ⇒ обычно легче воды и всплывает.

Смешиваемость и эмульсии

• В чистом виде не смешиваются: образуют чёткую границу раздела.

• При интенсивном перемешивании и с ПАВ получаются эмульсии (майонез — бытовой пример «масло в воде», но это уже пищевое растительное масло, не нефть).

Вязкость и текучесть

• Вода: ~1 мПа·с при 20 °C.

• Нефть: от «жидкой как бензин» до «густой как битум» — десятки до тысяч мПа·с; вязкость сильно падает при нагреве.

Поверхностное натяжение и смачивание

• Вода: высокое (~72 мН/м) ⇒ хорошо держит каплю, хуже смачивает гидрофобные поверхности.

• Нефть: ниже (обычно 20–35 мН/м) ⇒ легче растекается по поверхностям, образует радужные плёнки.

Теплофизические свойства

• Теплоёмкость: вода ≈ 4,18 Дж/(г·К) — отличный аккумулятор и носитель тепла; у нефтей и масел ~1,7–2,5 Дж/(г·К).

• Теплопроводность: вода ~0,6 Вт/(м·К), у нефти ~0,1–0,2 ⇒ вода лучше охлаждает.

• Фазовые переходы: вода кипит при 100 °C и замерзает при 0 °C (1 атм). Нефть не имеет единой точки кипения — «кипит» фракциями (сотни градусов) и при охлаждении может парафинизироваться и густеть; «точка застывания» сильно зависит от состава.

Электрические свойства

• Вода: в чистом виде плохой проводник, но в природе всегда есть ионы ⇒ проводит.

• Нефть/масла: диэлектрики (низкая диэлектрическая проницаемость) ⇒ используются как изоляторы и в трансформаторных маслах.

Растворимость «подобное растворяет подобное»

• Вода растворяет соли, сахара, спирты и вообще полярные/заряженные вещества.

• Нефть хорошо растворяет неполярные вещества: жиры, воски, органические растворители.

Оптика

• Показатель преломления воды ~1,33; у масел ~1,45–1,50 ⇒ масляные/нефтяные плёнки дают яркие интерференционные оттенки на воде.

Экологическое и биологическое поведение

• Вода — основа жизни и часть глобального круговорота.

• Нефть — невозобновимый (в человеческих масштабах) ресурс; разливы токсичны (особенно из-за ароматических соединений), плёнка перекрывает доступ кислорода и света, но частично может биоразлагаться микроорганизмами.

Пожарная безопасность

• Нефть и большинство нефтепродуктов горючи; для тушения применяют пены/порошки/CO₂. Водой такие пожары не тушат: вода тяжелее, уходит вниз, может вызвать разбрызгивание и вспышку.

• Вода сама по себе негорюча и часто используется для охлаждения и изоляции очага (но не при горении масел/нефти и не на электроустановках под напряжением).

Технические применения

• Вода: охлаждение, пар, растворитель, транспорт тепла.

• Нефть: топливо и сырьё для нефте- и нефтехимии (бензин, дизель, керосин, пластмассы), смазочные материалы, гидравлические жидкости (смазывают, защищают от коррозии, работают в широком диапазоне температур).

Итог

• Вода — универсальный полярный растворитель и лучший носитель тепла; нефть — неполярное, энергетически ёмкое и горючее сырьё. Их ключевые различия (полярность, плотность, тепло- и электросвойства) объясняют знакомые эффекты: «масло/нефть всегда сверху», радужные пятна на воде, невозможность тушить горящую нефть водой и способность воды эффективно охлаждать там, где масла перегреются.