Чи можна закип’ятити воду окропом чи можна закип’ятити воду снігом гарячий лід
Візьміть невелику пляшку (баночку або пляшечку), налийте в неї води і помістіть в стоїть на вогні каструлю з чистою водою так, щоб склянка не торкалася дна вашої каструлі; вам доведеться, звичайно, підвісити цей пухирець на дротяної петлі. Коли вода в каструлі закипить, то, здавалося б, слідом за тим повинна закипіти і вода в бульбашці.
Можете, однак, чекати, скільки вам завгодно, - ви не дочекаєтеся цього: вода в бульбашці буде гаряча, дуже гаряча, але кипіти вона не буде. Окріп виявляється недостатньо гарячим, щоб закип'ятити воду.
Результат начебто несподіваний, між тим його треба було передбачити. Щоб довести воду до кипіння, недостатньо тільки нагріти її до 100 "С: треба ще повідомити їй значний запас тепла для того, щоб перевести воду в інший агрегатний стан, а саме в пар. Чиста вода кипить при 100шС; вище цієї точки її температура при звичайних умовах не піднімається, скільки б ми її ні нагрівали.
Значить, джерело теплоти, за допомогою якого ми нагріваємо воду в бульбашці, має температуру 100ш; він може довести воду в бульбашці також тільки до 100ш.
Коли настане це рівність температур, подальшого переходу тепла від води каструлі до бульбашки не буде.
Отже, нагріваючи воду в бульбашці таким способом, ми не можемо доставити їй того надлишку теплоти, який необхідний для переходу води в пару (кожен грам води, нагрітий до 100 ", вимагає ще понад 500 калорій, щоб перейти в пар). Ось чому вода в бульбашці хоча і нагрівається, але не кипить.
Може виникнути питання: чим же відрізняється вода в бульбашці від води в каструлі? Адже в бульбашці та ж вода, тільки відокремлена від решти маси скляною перегородкою; чому ж не відбувається з лей того ж, що і з рештою водою?
Тому що перегородка заважає воді бульбашки брати участь в тих течіях, які перемішують всю воду в каструлі. Кожна частка води в каструлі може безпосередньо торкнутися розжареного дна, вода ж бульбашки стикається тільки з окропом.
Отже, ми бачили, що чистим окропом закип'ятити воду не можна. Але варто в каструлю всипати жменю солі, і справу змінюється. Солона вода кипить не при ста градусах, а трохи вище і, отже, може в свою чергу довести до кипіння чисту воду в скляному бульбашці.
"Якщо вже окріп для цієї мети непридатний, то що говорити про сніг!" - відповість інший Новомосковсктель. Не поспішайте з відповіддю, а краще зробіть досвід хоча б з тим же скляним флаконом, який ви тільки що вживали. Налийте в нього води до половини і занурте в киплячу солону воду. Коли вода у флаконі закипить, вийміть його з каструлі і швидко закупорте заздалегідь приготовленої щільною пробкою.
Тепер переверніть флакон і чекайте, поки кипіння всередині його припиниться. Зачекавши цей момент, облийте флакон окропом, - вода не закипить. Але покладіть на його денце трохи снігу або навіть просто облийте його холодною водою, і ви побачите, що вода закипить.
Сніг зробив те, чого не міг зробити окріп! Це тим більш загадково, що на дотик флакону не буде особливо гарячий. Тим часом ви на власні очі бачите, як вода в ньому кипить!
Розгадка в тому, що сніг охолодив стінки флакона; внаслідок цього пар всередині згустився в водяні краплі. А так як повітря зі скляного флакона був вигнаний ще при кип'ятінні, то тепер вода схильна до в ньому набагато меншого тиску. Але відомо, що при зменшенні тиску на рідину вона кипить при температурі нижчій. Ми маємо, отже, в нашому флаконі хоча і окріп, але окріп негорячий.
Якщо стінки флакона дуже тонкі, то раптове згущення парів всередині нього може викликати щось на зразок вибуху; тиск зовнішнього повітря, не зустрічаючи достатнього протидії зсередини флакона, здатне розчавити його (ви бачите, між іншим, що слово "вибух" тут недоречно). Краще брати тому склянку круглу (колбу з опуклим дном), щоб повітря тиснув на звід.
Всього безпечніше проводити подібний досвід з бляшанкою для гасу, масла і т. П. Закип'ятивши в ній трохи води, загвинтите щільно пробку і облийте посуд холодною водою. Негайно ж бляшанка з парою сплющиться тиском зовнішнього повітря, так як пар всередині неї перетвориться при охолодженні в воду. Бляшанка буде зім'ята тиском повітря, немов по ній вдарили важким молотом.
Є дивовижна річ: гарячий лід. Ми звикли думати, що вода в твердому стані не може існувати при температурі вище 0 "С. Дослідження англійського фізика Бріджмена показали, що це не так: під досить значним тиском вода переходить в твердий стан і залишається такою при температурі значно вище 0" С.
Взагалі Бріджмец показав, що може існувати не один сорт льоду, а декілька. Той лід, який він називає "льодом № 5", виходить під жахливим тиском в 20 600 атмосфер і залишається твердим при температурі 76 "С.
Він обпік би нам пальці, якби ми могли до нього доторкнутися. Але дотик до нього неможливо: лід № 5 утворюється під тиском потужного преса в товстостінній посудині з кращої сталі. Побачити його або взяти в руки не можна, і про властивості "гарячого льоду" дізнаються лише непрямим чином.
Цікаво, що "гарячий лід" щільніше звичайного, щільніше навіть води: його питома вага 1,05. Він мав би тонути у воді, тим часом як звичайний лід в ній плаває.
Чи знаєте ви?
трохи про резонанс
Навіть в гігантських сучасних циклотронах - прискорювачах заряджених частинок - використовується простий принцип, який полягає в забезпеченні резонансу між рухом частинки по спіральній траєкторії і змінним електричним полем, періодично «підстьобує» частку.
Втомилися? - Відпочиваємо!
- парадокси
- Це цікаво
- Історія техніки
- фізика дітям
- бібліотека
- Чи знаєте ви
- Історія фізики
- допитливим
- Думки вголос
- випускникам
Як здавати іспити?
тактика тестування
Чи знаєш ти себе?
На урок
Поділитися