Ottaa kiinni lämmöllä

2024 Kirjoittaja: Seth Attwood | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 16:04

"Tänään lapset oppivat oikeat käsitykset lämmöstä jo seitsemännellä luokalla."

(Kokoelmasta "Jokes of Great Scientists")

… Auringon polttama Kazakstanin aro. Pienen tutkimusryhmän tutkijat hikeä pyyhkivät tarkkailemaan saigaja. Nämä tutkijat tekevät vastuullista tieteellistä tutkimusta. He haluavat kokeellisesti vahvistaa akateemikon Timiryazevin sanat: "".

Tutkijoidemme metodologia ei ole missään yksinkertaisempi. He seuraavat, kuinka paljon ruohoa eläimet syövät luonnollisessa ympäristössään. Tämän rehun kaloripitoisuus - ts. kalorimetrissä poltettaessa vapautuva lämpömäärä on jo tiedemiesten tiedossa. Jää vain verrata tämän saigan ruoassa olevan "potentiaalisen energian" määrää työhön, jota sen lihakset tuottavat elämänsä aikana.

Mutta … mitä kauemmin tiedemiehet havaitsivat, sitä melankolisemmiksi heistä tuli. Näetkö, nämä saigat olivat jotenkin väärin. He söivät vähän - heidän annoksensa kalorimäärä osoittautui useita kertoja pienemmäksi kuin heidän lihasten energiankulutus. Rasvavaroilla ei ollut mitään tekemistä sen kanssa - mitkä ovat rasvavarastot kesällä? Kaikkein loukkaavin asia oli, että saigat kumosivat kaikki "tieteellisesti perustellut normit": heidän ruuan kaloripitoisuus ei selvästikään riittänyt elämään, ja he näyttivät varsin iloisilta… Tässä on hurmaava saiga, silmää silmää tutkijoille sulavasti. nostaa häntäänsä ja antaa toisen erän kakkaa. "Oletko nähnyt mitä hän tekee? - yksi tarkkailija ei voinut vastustaa. - Pilkkaa meitä, märehtijä olento! - "Rauhoitu, kollega! - vastasi toinen. - Päinvastoin, hän kertoo meille: emme ole saaneet kokeilua loppuun! Tämä … heinä kulki lehmän läpi - se myös palaa kuivattuna! Paikalliset käyttävät sitä polttoaineena!" - "Haluatko sanoa, kollega, että tässä… juuri tässä… on myös kaloripitoisuus?" - "Tarkalleen! Ja me mittaamme sen!"

Ei ennemmin sanottu kuin tehty. Kalorimetrillä ei ollut hauskaa, kun siihen poltettiin kakkaa - mutta tieteen vuoksi minun piti kestää. Tutkijoilla oli kuitenkin vielä vähemmän hauskaa, kun he vakuuttuivat, että kakan kaloripitoisuus on sama kuin alkuperäisen rehun kaloripitoisuus. Kävi ilmi, että Timiryazevin "orgaaniseen aineeseen sisältyvän potentiaalisen energian" tasolla eläin ei vain kuluta paljon vähemmän kuin mitä sen lihasten työhön tarvitaan, vaan myös vapauttaa niin paljon kuin kuluttaa. Eli lihaksille ei jää yhtään mitään. Tiedemiehemme tiesivät hyvin, että tällaiset omituiset johtopäätökset eivät olleet heidän raporttejaan varten. Siksi he ripottelivat tuhkaa hiuksiinsa - samaa poltettua kakkaa - ja siihen se loppui.

Ja toistaiseksi tilanne "ruoan kaloripitoisuuden" suhteen on jonkinlainen krapula. Jos kysyt ravitsemusasiantuntijoilta, kuinka monta kaloria päivässä tulisi kuluttaa ruoan kanssa, jotta "laihtuminen taatusti kahdessa viikossa", he selittävät sinulle kaiken yksityiskohtaisesti - lisäksi he ottavat sen halvalla eivätkä räpytä silmää.. Heidän työnsä on tällaista… Mutta kysymme akateemikoilta: mistä saavat kalorit, joita saigit käyttävät kävelemiseen, pureskeluun ja häntänsä nostamiseen? Ja akateemikot eivät pidä tästä kysymyksestä kovinkaan paljon. Surullista kyllä, hän on heille epämukava. Maksimi, jonka voit saavuttaa niistä, on vetoaminen siihen tosiasiaan, että elävät organismit ovat heidän mukaansa monimutkaisimpia erittäin organisoituja järjestelmiä, ja siksi niitä ei heidän mukaansa ole vielä tutkittu riittävästi. Joten te setät, elävien organismien tutkimuksen puitteissa, kerrotte äidillenne edellä kuvattujen kalorimetristen mittausten tuloksista? Vai pelkäätkö, että joudut punastumaan, kun lapset nauravat sinulle? No, tässä on sinulle todistettu kansanlääke: hiero punajuuren kuonoa - jos punastut, se ei ole niin havaittavissa.

Miten akateemikot tulivat tähän elämään? Okei, vaikka elävät organismit ovat liian vaikeita heille. Mutta elottomassa aineessa, joka on vain fysikaalisten ja kemiallisten lakien alainen - pitäisikö kalorikysymysten olla täysin läpinäkyviä? Emme puhu ilmiöistä, joita esiintyy kiihdytinissä ja törmättimissä. Nämä ovat ilmiöitä, joita kuka tahansa voi toistaa omassa keittiössään. Vaikuttaa siltä, että valtava käytännön kokemus olisi pitänyt muotoilla täysin selkeiksi ajatuksiksi lämmöstä. Mutta kerromme sinulle, miten tämä kokemus todella muotoutui.

Jopa muinaiset filosofit lämmön luonteesta jakaantuivat kahteen leiriin. Jotkut uskoivat, että lämpö on itsenäinen aine; mitä enemmän sitä on kehossa, sitä lämpimämpää se on. Toiset uskoivat, että lämpö on ilmentymä jostain aineelle ominaisesta ominaisuudesta: tietyssä aineen tilassa keho on kylmempää tai lämpimämpää. Keskiajalla ensimmäinen näistä käsitteistä hallitsi, mikä on helppo selittää. Käsitykset aineen rakenteesta atomi- ja molekyylitasolla olivat silloin täysin kehittymättömiä - ja siksi oli mysteeri, mikä aineen ominaisuus voisi olla vastuussa lämmöstä. Suurin osa filosofeista ei vaivautunut yrittäessään löytää tätä salaperäistä ominaisuutta - vaan lauman vaiston johdolla pitäytyivät kätevästä käsitteestä lämmöstä "lämpöaineena".

Oi, kuinka sitkeästi he pitivät siitä kiinni - tarttuvien lihasten kramppeihin. Ymmärrä: lämpöaine siirtyy ikään kuin kuumasta kylmään, kun ne joutuvat kosketuksiin. Mitä enemmän lämpöarvoa kehossa on, sitä korkeampi kehon lämpötila. Mikä on lämpötila? Ja tämä on vain kaloripitoisuuden mitta. Jos lämpöaine siirtyy oikealta vasemmalle, lämpötila on korkeampi oikealla. Ja päinvastoin. Jos lämpöaine ei siirry oikealle tai vasemmalle, lämpötilat oikealla ja vasemmalla ovat samat. Olkoon käsitteet "lämpöaine" ja "lämpötila" yhdistetty loogiseen noidankehään, mutta muuten kaikki oli hämmästyttävää. Oli jopa mahdollista tehdä käytännön johtopäätöksiä: kehon lämmittämiseksi on tarpeen lisätä siihen lämpöainetta - verrattuna siihen, mitä sillä jo on. Ja tällaista lisäystä varten tarvitaan kuumennettu runko, muuten lämpöaine ei siirry. Paistaa! Näiden ideoiden pohjalta valmistettiin toimivat lämpömoottorit! Lämpöaineen tuhoutumattomuuden periaate jopa muotoiltiin, eli itse asiassa lämmön säilymisen laki!

Nykyään meidän on tietysti helppo puhua näiden keskiaikaisten omituisuuksien naivuudesta. Nykyään tiedämme, että lämpö on yksi energian muodoista, eikä energian säilymisen laki päde millekään sen muodoista. Tämä laki koskee energiaa kokonaisuutena - ottaen huomioon, että jotkin energiamuodot voidaan muuntaa toisiksi. Mutta tuona aikakautena, jolloin kaloripitoista ainetta pidettiin erottamattomana osana universumia, sen tuhoutumattomuuden periaate, joka johtuu väitteistä yleismaailmallisuuteen, sai filosofit kunnioittamaan. Tämän periaatteen kokeelliseen vahvistamiseen - totta, ei yleismaailmallisessa, vaan paikallisessa mittakaavassa - nämä kaksoispohjaiset laatikot, joita kutsutaan kalorimetreiksi, keksittiin ja otettiin käyttöön.

Se on hämmästyttävää: tieteen ja tekniikan kehityksen aikana mekaanisista sekuntikelloista vaihdettiin ensin kvartsi- ja sitten atomikelloihin, maanmittausnauhoista vaihdettiin laseretäisyysmittauksiin ja sitten GPS-vastaanottimiin - ja vain kalorimetrit kääntyivät. ovat ehdottoman korvaamattomia suoraan määritettävien lämpövaikutusten suhteen. Tähän asti kalorimetrit palvelevat käyttäjiään uskollisesti: käyttäjät uskovat niihin ja luulevat heidän avullaan tietävänsä totuuden. Ja keskiajalla heitä rukoiltiin, suojeltiin pahalta silmältä ja jopa kaasutettiin suitsukkeella - mikä ei kuitenkaan auttanut paljon. Katsokaapa: tutkittava prosessi eteni lasissa, jossa oli lämpöä johtavat seinämät, joka oli suuren puskuriaineella täytetyn lasin sisällä. Jos tutkittavan prosessin aikana lämpöainetta vapautui tai imeytyi, puskuriaineen lämpötila vastaavasti nousi tai laski. Molemmissa tapauksissa mitattu arvo oli puskuriaineen lämpötilaero ennen tutkittavaa prosessia ja sen jälkeen - tämä ero määritettiin lämpömittarilla. Voila! Totta, pieni vaikeus havaittiin nopeasti. Mittaukset toistettiin samalla testiprosessilla, mutta eri puskuriaineilla. Ja kävi ilmi, että samat painoiset eri puskuriaineet, jotka hankkivat saman määrän lämpöainetta, lämpenevät eri asteilla. Ajattelematta kahdesti lämpöasioiden mestarit toivat tieteeseen vielä yhden aineille ominaisen - lämpökapasiteetin. Tämä on melko yksinkertaista: lämpökapasiteetti on suurempi aineelle, joka sisältää enemmän lämpöä, jotta se lämpenee saman verran astetta, kun kaikki muut asiat ovat samoina. Odota odota! Tällöin lämpövaikutuksen määrittämiseksi kalorimetrisella menetelmällä on tiedettävä etukäteen puskuriaineen lämpökapasiteetti! Mistä tiedät? Lämmömestarit antoivat rasittamatta vastauksen tähänkin kysymykseen. He ymmärsivät nopeasti, että heidän laatikonsa ovat kaksikäyttöisiä laitteita, jotka sopivat lämpövaikutusten lisäksi myös lämpökapasiteetin mittaamiseen. Joshan mittaat puskuriaineen lämpötilaeron ja tiedät sen absorboiman lämpöä tuottavan aineen määrän, niin toivottu lämpökapasiteetti on hopealautasellasi! Ja niin tapahtui: lämpövaikutuksia mitattiin lämpökapasiteetin tietämyksen perusteella ja lämpökapasiteetit tunnistettiin lämpövaikutusten mittausten perusteella. Ja jos joku, ei pahuudesta, vaan puhtaasti uteliaisuudesta, kysyisi: "Mitä mittasit ensin - lämpöä vai lämpökapasiteettia?" - sitten hänelle vastattiin tässä hengessä: "Kuule, viisas mies, mikä oli ensin - kana vai muna?" - ja viisas ymmärsi, ettei hänen pitäisi kysyä tyhmiä kysymyksiä.

Lyhyesti sanottuna: jos et kysy tyhmiä kysymyksiä, kaikki oli hyvin kalorimetrisessä menetelmässä yhtä vivahdetta lukuun ottamatta. Tämä menetelmä perustui alusta alkaen siihen avainpostulaattiin, että lämpöinen aine pystyy virtaamaan vain kuumennetuista kappaleista vähemmän kuumennettuihin kappaleisiin. Silloin kukaan ei ollut ajatellut yksinkertaista asiaa: jos tämä avainpostulaatti on oikea, niin ajan myötä kaikkien ruumiiden lämpötilat tasoittuvat - ja, kuten sanotaan, aamen. Kuitenkin, jos joku olisi ajatellut sitä, hän olisi kohtuudella vastustanut häntä, ettei Jumalan suunnitelma voinut sisältää sellaista typeryyttä - ja tähän kaikki olisivat rauhoittuneet.

Sanalla sanoen, tieteen lämpöaineen käsite on mukavasti lämmitetty. Siksi Lomonosovmme ei sopinut maalaismaisella yksinkertaisuudellaan tähän idylliin. Loppujen lopuksi hän ei pitänyt kiinni tietyistä käsitteistä, hän tutki niitä - ja tarjosi vastineeksi sopivampia. Teoksessa "Mielityksiä lämmön ja kylmyyden syystä" (1744) Lomonosov muotoili selkeästi lämmön syyn - joka on kehon hiukkasten "". Muuten, hän teki heti ilmiömäisen johtopäätöksen: "". Nykyään käytetään tieteellisempää termiä - "absoluuttinen nollalämpötila", mutta Lomonosovin nimeä ei mainita. Loppujen lopuksi hänellä oli piittaamattomuutta tuhota lämpöaineen käsite! Joten hän kirjoitti, että filosofit eivät näyttäneet - "". "" Jos filosofit olisivat sitten käyttäneet kvanttimekaniikan menetelmiä, he olisivat keksineet jonkinlaisen "lämpöfunktion vähennyksen". Vaikka kaikesta "keskiaikaisesta obskurantismista" pidettiin sopimattomana olla niin suoraan sanottuna idioottimainen - siitä tuli yleistä vasta 1900-luvulla. Vielä piti odottaa… Ja Lomonosov selvitti seuraavan harhan - "lämpöaineen" painosta. "". Valitettavasti tunnettu Robert Boyle on tehnyt jotain väärin: kun metallia paahdellaan, siihen muodostuu kalkkia ja näytteen paino kasvaa - tosin hapetusreaktion seurauksena lisätyn aineen takia. "", Lisäksi "". Mutta Lomonosov hallitsi myös "".

Verrattuna näihin tuhoisiin väitteisiin, koko kaloripitoisuuden oppi oli lapsellista hölynpölyä – jopa kemian laboratorioiden oppisopimusoppilaat ymmärsivät tämän. Mutta akateemiset mestarit eivät tunnustaneet Lomonosovin oikeutta - he pitivät viisaasti kuoleman hiljaisuutta. "Tapauksessa meillä ei ole mitään kiistettävää", he ajattelivat. "Mutta ei voi olla niin, että olemme kaikki typeriä, ja hän yksin on nero." Lisäksi tämä ajatus tuli pakkomielteisesti kaikkien akateemisten päiden mieleen. Vaikka akateemikot eivät päässeet sopimukseen, se ilmeni ulkoisesti sadan dollarin maailmansalaliitona. Ja he olivat kaikki rehellisimpiä ja jaloimpia ihmisiä. Mitä tulee valintaan - toisiaan ovat rehellisiä ja jalompia. Rehellinen ajoi rehellistä ja ajoi jaloa.

Otetaan Euler, jota pidettiin Lomonosovin ystävänä. Kun Pariisin tiedeakatemia julisti kilpailun parhaasta lämmön luonnetta käsittelevästä työstä, se voitti kilpailun ja sai Euler-palkinnon, joka kirjoitti esitettyyn työhön: "" (1752). Mutta tämä Eulerin tapaus oli poikkeus. Muut "rehelliset ja jalot" olivat hiljaa ja odottivat kärsivällisesti Lomonosovin kuolemaa (1765). Ja vasta sen jälkeen, odotettuaan toiset seitsemän vuotta ollakseen uskollisia, he aloittivat jälleen kiusaamisensa lämpöaineesta. Katsos, oli mahdotonta myöntää, että Lomonosov oli oikeassa. Jos hän nyt olisi tehnyt jotain pientä - esimerkiksi paljastanut saman Boylen harhaluulot, ja siinä se - niin Lomonosovin laki olisi nyt oppikirjoissa, kuten Boyle-Mariotten lakikin. Ja Lomonosov innostui ja lapioi kaiken sen ajan tieteen. Hyväksy, älä kirjoita oppikirjoihin "Lomonosovin ensimmäinen laki", "Lomonosovin toinen laki" jne. - kun pisteet menevät moniin kymmeniin! Opiskelijat hämmentyvät! Siksi tuoreet kokeelliset tosiasiat, joita voitiin tulkita lämpöaineen hengessä, menivät räjähdysmäisesti ohi.

Ja on joitain faktoja. Noihin aikoihin luonnontieteilijöillä oli tapa: sekoittaa sellainen ja sellainen määrä kylmää vettä sellaiseen määrään kuumaa vettä - ja määrittää tuloksena oleva seoksen lämpötila. Kokemus vahvisti Richmanin kaavan: lämpötila-arvo oli painotettu keskiarvo - tietyssä tapauksessa, kun kylmää ja kuumaa vettä oli yhtä paljon, se oli aritmeettinen keskiarvo. Ja niin: kemisti Black ja sitten myös kemisti Wilke alkoivat tarkistaa Richmannin kaavaa tapaukselle, jossa kuumaa vettä sekoitettiin ei kylmään veteen, vaan jäähän - päätti, että sulamispisteessä "se jää, se vesi on yhtä paskaa." Tulos tuli - tänään sen voi sanoa varmasti - aivan mieleenpainuva. Veden lopullinen lämpötila, jos jääpainot ovat alkuvaiheessa 0 °C^OC ja vesi 70 °C:ssa^OC osoittautui kaukana aritmeettisesta keskiarvosta - se osoittautui yhtä suureksi kuin 0^OS. Järkyttävää? Ja sitten! Mielet olivat niin synkät, että he antautuivat innostuneesti "jään sulamisen piilevän lämmön" käsitteeseen. Tämän konseptin mukaan jään sulattamiseksi ei riitä sen lämmittäminen sulamislämpötilaan, mikä vaatii tietyn määrän lämpökapasiteetin mukaista lämpömateriaalia välittymään sille - se tulee myös tarvitaan lisäämään valtavan määrän lämpöarvoa jäähän, joka menee itse sulamiseen. Totta, sulamisen aikana jään lämpötila ei muutu, eivätkä lämpömittarit reagoi tähän ylimääräiseen lämpöaineeseen - siksi sulamislämpöä kutsutaan "latentiksi". Kaikki on mietitty! Ja mikä tärkeintä, kokemus vahvistaa: missä sanotaan, että veden lämmönsyöttö menee 70:een^OC, jos ei sulavaa jäätä?! Näin löysimme sen piilevän sulamislämmön numeerisen arvon. Akateemikot itkivät ilosta - sulkeen silmänsä siltä, että Blackin ja Wilken logiikka toimii välttämättömällä alustavalla oletuksella: luonnon lämmön määrä säilyy. Tällä harhaanjohtavalla oletuksella Blackin ja Wilken tulokset todellakin vahvistivat kaloripitoisen aineen läsnäolon. Kaikki alkoi alusta. Lomonosovin ponnistelut eivät kuitenkaan olleet turhia: nykyinen lämpöaine johtui sellaisesta erityisestä ominaisuudesta kuin painon puuttuminen - muuten se osoittautui itse asiassa hauskaksi. Ja he vapauttivat kaloripitoisen aineen sijasta painottoman lämpöisen nesteen, jolle he valitsivat osuvan nimen: kalori. Ja niistä tuli yhä kauniimpia kuin ennen.

Miksi puhumme tästä niin yksityiskohtaisesti? Koska on hyödyllistä tietää, kuinka tämä peli aggregaattimuunnosten piilevistä lämpöistä ilmestyi fysiikkaan - jota pidetään edelleen tieteellisenä totuutena. Meidän on sanottava muutama sana tämän "totuuden" "tieteellisestä luonteesta".

Kuvittele: kalorimetrin sisälasi sisältää vettä ja jäätä - lämpötasapainossa keskenään ja puskuriaineen kanssa. Merkittävä lämpötilan nousu, aina ns. likviduspisteet - ja jään ja veden välinen faasitasapaino rikkoutuu: jää alkaa sulaa. Mistä tämän sulamisen lämpö tulee? Puskuriaineesta vai mistä? Mutta sitten sen lämpötila laskee ja lämmön virtaus "sulatusta varten" pysähtyy. Itse asiassa kaikki jää sulaa ja lämpötila pysyy likviduspisteessä. Skandaali!

Ehkä nykypäivän akateemikot pitävät tätä tulosta jonkinlaisena ärsyttävänä poikkeuksena, koska muissa tapauksissa päät kohtaavat heidän mukaansa täydellisesti - esimerkiksi laskettaessa tau-Ceti-tähden lämpötasapainoa. Ei, rakkaat ystävät, ette pääse pois "poikkeuksella". Mielestäsi jään muodostumiseen avovesissä pitäisi olla myös lämpövaikutus - vasta nyt pitäisi vapautua samaa "fuusiolämpöä". Te, rakkaat ystäväni, otitte vaivaa selvittääksenne - mihin tuloksiin tämän pitäisi johtaa? Jää kasvaa alhaalta, ja jään lämmönjohtavuus on kaksi suuruusluokkaa huonompi kuin veden. Siksi käytännössä kaikki "fuusiolämpö" tulisi vapauttaa jään alla olevaan veteen. Jos viitearvot korvataan yksinkertaisimmalla lämpötasapainoyhtälöllä tarkasteltavana olevassa tapauksessa, käy ilmi, että 1 mm:n jääkerroksen muodostuminen aiheuttaisi viereisen 1 mm:n vesikerroksen lämpenemisen 70 astetta (ja 0,5 mm vesikerros - jopa 140 astetta; kuitenkin jo 100^OSe alkaisi kiehua). Mitä pidätte tästä tuloksesta, rakkaat ystävät? Ehkä sanot, että emme ole turhaan ottaneet huomioon veden lämpösekoitusta? Todellakin, alueella 0^O 4 asti^OC, lämpimämpi vesi laskeutuu ja kylmempi vesi nousee. Mikä! Mutta jopa tällaisen sekoittumisen olosuhteissa, jos veden pinnalla olisi lämmönlähde, yläpuolella oleva vesi olisi lämpimämpää kuin alhaalla. Itse asiassa tyypillinen arktinen lämpötilaprofiili jään alla olevassa vedessä on seuraava: jään kanssa kosketuksissa olevan veden lämpötila on lähellä jäätymispistettä, ja syvyyden kasvaessa (tietyn kerroksen sisällä) lämpötila nousee. Tämä on ilmeinen todiste: jäästä ei virtaa lämpöä veteen edes kasvavasta jäästä. Meritieteilijät ymmärsivät tämän kauan sitten, joten he keksivät tällaisen hölyn: "". Mitä tämä lämpö tekee seuraavaksi, joka lasketaan alueellisessa mittakaavassa biljoonissa kilokaloreissa - valtameritutkijat eivät enää välitä; anna ilmakehän insinöörien käsitellä tätä lämpöä edelleen. Voidaan ajatella, että valtameritutkijat eivät tiedä, että jään lämmönjohtavuus on kaksi suuruusluokkaa huonompi kuin veden. Mihin ihmettelee, että arktiset tutkimusmatkat ovat menossa yhä uudelleen ja uudelleen, ja mitä hydrologit tekevät siellä yhdessä meteorologien kanssa - leikkaavatko he jääveistoksia vai mitä?

Eikä tarvitse vaeltaa arktiselle alueelle varmistaakseen, ettei lämpöä pääse vapautumaan veden jäätyessä. TV:ssä MythBusters osoitti erittäin toistettavan kokemuksen. Pullo alijäähdytettyä nestemäistä olutta otetaan siististi jääkaapista. Työstät tämän pullon päälle - ja siinä oleva olut jäätyy jäähiutaleiksi muutamassa sekunnissa. Ja pullo pysyy kylmänä… Tällä kokemuksella on valtava popularisoiva voima. Avainsanat: "lämmin, kylmä, pullo, olut" - kaikki on hyvin ymmärrettävää. Jopa tämän päivän akateemikoille.

Kuvittele, kuinka vaikeaa näille tutkijoille on: koska "piilevää fuusiolämpöä" ei ole, sinun ei tarvitse vain kirjoittaa fysiikkaa uudelleen seitsemännelle luokalle, vaan myös keksiä tekosyitä - kuinka jotkut keskiaikaiset kemistit Black ja Wilke ovat huijaneet heitä. Ja kuinka voi perustella itsensä, jos akateemikot eivät vieläkään ymmärrä tuon tempun salaisuutta? Okei, näytämme sinulle. Salaisuus on, että jää on 0^O, kun se on sekoitettu kuumaan veteen, se ei nosta lämpötilaansa: se sulaa vakiolämpötilassa. Ja kunnes se sulaa kokonaan, se on jäähdytyksen lähde: sen kanssa kosketuksissa oleva vesi, joka oli aluksi kuuma, muuttuu lämpimäksi, sitten jäähtyy, sitten jääksi … yhtä suurella jään aloituspainolla 0 °C:ssa^OC ja vesi 70 °C:ssa^OС, kaikki tuloksena oleva vesi on 0:ssa^OC. Tapaus, kuten näet, on yksinkertainen. Mutta ei, he vaativat meiltä selitystä - mutta mistä he sanovat, että kuuman veden lämpö johtui? Ystävät, tämä kysymys olisi ajankohtainen, jos lämmön säilymisen laki toimisi luonnossa. Mutta lämpöenergia ei säästy: se muunnetaan vapaasti muiksi energiamuodoiksi. Alla havainnollistetaan, että suljettu järjestelmä pystyy melko hyvin muuttamaan lämpötilaansa - ja jopa eri tavoin.

Ja mitä tulee sellaiseen aineen aggregaattimuunnokseen kuin sulamiseen, on selvää, että se ei tarvitse "piilevää lämpöä". Kuumenna näyte sulamispisteeseensä - ja säilytä se tarvittaessa - niin näyte sulaa ilman apua. Ne, jotka katsoivat elokuvaeepos "Taru sormusten herrasta", muistavat luultavasti Kaikkivaltiuden renkaan viimeiset sekunnit. Se putosi "tulta hengittävän vuoren" suuhun - ja nyt se makaa siellä, makaa … lämpenee, kuumenee … ja lopulta - chomp! Ja renkaan sijaan - jo leviävät pisarat. Tämä kohtaus oli elokuvantekijöille erittäin onnistunut. Täysi todellisuudentaju!

(Oste sormuksella on katsottavissa linkistä:

Kullan lämmönjohtavuus on hyvä ja rengas oli pieni, joten se lämpeni kokonaisuudessaan kerralla. Ja heti koko tilavuudessa se kuumennettiin sulamispisteeseen - heti ja sulatettiin, ilman tarpeettomia lämpövaatimuksia. Muuten, silminnäkijät metalliromun, esimerkiksi alumiinin, lämmittämisestä induktiouuneissa, todistavat: se ei sula vähitellen, pisara pisaralta - päinvastoin, ulkonevat palaset alkavat kellua ja virrata välittömästi koko tilavuutensa ajan. Jään tapauksessa tarpeettoman sulamisen lämmöntarpeen puuttuminen ei ole ilmeistä yksinkertaisesti siksi, että jään lämmönjohtavuus on paljon huonompi kuin metallien. Siksi jää sulaa vähitellen, pisara pisaralta. Mutta periaate on sama: mikä kuumennetaan sulamispisteeseen - sitten heti sulatetaan.

O. Kh. Derevensky

Lue kokonaan