Чому тікає молоко вчи фізику!

Будь-яка господиня знає: чи варто відволіктися від каструльки з молоком, воно обов'язково втече. Біла шапка піни утворюється в частки секунди, ніяка сила не здатна утримати її в цей момент.

Як же перехитрити підступну молоко?

Спочатку спробуємо зрозуміти: чому воно все-таки тікає? Через утворення безлічі дрібних повітряних бульбашок, що з'являються раптом при кипінні. Помітити наближення цієї фази в непрозорому молоці неможливо. Тому проведемо спостереження зі звичайною водою.

Добре, якщо знайдеться прозорий лабораторний посуд з хімічного скла, але можна обійтися і звичайною алюмінієвої або емальованої каструлею. Поставте її на вогонь, наповнивши холодною водою.

У міру нагрівання, тобто з ростом температури, ви побачите, що дно і стінки посудини покриваються дрібними газовими бульбашками. Вони утворюються за рахунок виділення газів, розчинених у воді. У тонкому придонному шарі температура трохи вище, і вода по ідеї повинна більш інтенсивно випаровуватися. Тільки куди їй випаровуватися в глибині? Вона і знаходить вихід - випаровується всередину крихітних пухирців. Вони завжди утворюються між стінкою судини і рідиною, особливо там, де є сліди жиру або дрібні подряпини, невидимі оком мікротріщини.

З підвищенням температури бульбашка поступово розширюється, поки тиск повітря і пара всередині його не врівноважує зовнішнім тиском. Нарешті виштовхує сила відриває його, і він спливає. А на стінці вже «зріє» новий (рис. 1).

Повітряні кульки ростуть швидко, спливають ... Ось вам і піна. Спробуємо навчитися управляти її освітою.

Нанесіть кілька подряпин на невеликій ділянці дна ємності, наприклад консервної банки Налийте в неї воду і поставте на плиту. Помітили, звідки тепер піднімаються бульбашки? Утворився вогнище «локального» кипіння, а в іншому обсязі - перегріта, але практично не кипляча рідина. Кипіння стало керованим, що піднімаються з дна бульбашки великі - прямо-таки б'ють ключем.

Отже, проблема вирішена. Але яка господиня зважиться дряпати каструлю! Нехай краще молоко тікає, скаже вона. Пробували як «сторожа» використовувати дріт з шорсткою поверхнею - клали на дно каструлі. Але її виявляється важко відмивати, тому цей варіант не прижився.

Але ось нарешті промисловість стала випускати «сторож» у вигляді диска з нержавіючої сталі з концентричними канавками. Поверхня його гладка і легко миється. Диск кладуть на дно каструлі, при цьому в канавках залишається досить багато повітря, сюди і прагнуть пари закипаючого молока. В результаті на дні утворюються досить великі бульбашки, які спливають на поверхню через спеціальну горловину в диску. Піна в цьому випадку не утворюється, і молоко не тікає. Можна навіть і не доглядати за ним: розумний «сторож» сам покличе вас - як тільки утворюються великі бульбашки - диск почне злегка погуркувало. (Рис. 2).

Як «сторожа» для молока можна пристосувати і кришку для консервування - скляну або з нержавіючої сталі. Її кладуть на дно бортиками донизу, в цьому випадку під нею залишається досить багато повітря.

журнал "Юний технік"