Перельман Я.И. - Знаете ли вы физику (1107596), страница 28
Текст из файла (страница 28)
е ,;",айвз 'меньше радиус пузырька, ~ем ниже максимальное -":ф~ййение пара. Например, внутри пузырька радиусом '., 4!йг4 мкм давление насышающего пара при ! 00 ' С равно '7Ф':мм рт. ст, вместо 760 мм рт. с~ ',-" отсюда следует, ч.го кипение воды, вообще говоря, ;„;"Фйг~жйо наступать не при теоретических !00 С, а при ",,„;фиалке высокой температуре, г. е. когда пар в воде 'й~звйаст более высокое давление. равное атмосферному ;.МЩ из которой предварительным кипячением вьпнаи ;:-';!!йсь:растворенный в ней воздух, запаздывает поэтому :'"4:кипением: кипение начинаемся позднее; зато, начав;44~к!где„' оно протекает очень быстро, с большим выделе;,.",:;5~!~М, пара и быстро доводит воду до нормальной "::,4!~йв!нературы кипения (!00' С) вследствие усиленного ,'~Всхода теплоты на парообразование.
:,.;:;;:,'' Ийаче протекаез. кипение в воде сырой, содержащей ",-;,4~: 'Растворе воздух. Так как расз воримость газов !57 с повышением температуры уменьшается„то избыток воздуха должен из нагреваемой воды выделиться. Он и вылеляется в виде пузырьков. Первые пузырьки, появляющиеся в нагреваемой сырой воде, заключают не водяной пар, а воздух. С внутренней их поверхности начинают затем освобождаться и молекулы водяного пара. Надо помнить, что всего более затруднено появление в воде первых, самых мелких пузырьков пара„так как давление насыщенного пара в мельчайших пузырьках особенно понижено. Когда трулности рождения миновали, т. е. когда пузырьки так или иначе уже появились, дальнейший процесс образования в них пара значительно облегчается, и пузырьки быстро разрастаются. Этим и объясняется то, что сырая вода.
содержащая в растворе воздух, не запаздывает с кипением, как вода кипяченая. Воду, из которой по возможности удален растворенный в ней воздух, удалось (Максвеллу) прн известных условиях перегревать пол нормальным давлением до 180' С. При еще более тщательном удалении воздуха можно было бы, вероятно, нагреть воду еще сильнее, оставляя ее жидкой. Это дало повод одному .физику (Грове) утверждать, что «никто егце не наблюлал кипения вполне чистой, не содержащей воздуха воды», Пар, нагретый до 100' С, может отдавать воде 1эО ~%У~ тепло только при условии, что температура воды ниже 100' С. С момента, когла температуры воды и пара сравнялись, переток тепла от пара к воде прекращается. Отсюла следует, что вода может быть нагрега 100-градусным паром до 100' С, но получить от такого пара количество теплоты, необходимое для перехола в парообразное состояние, вода не может.
Значит, 100-градусным паром можно повести волу до те м пер а ту р ы кипения, но нельзя довести до со от о я н и я кипения: вода булет оставаться в жидком виде. 1 1 Факт, описанный в задаче, верный сам по 5 1 ~ себе, 'часто неправильно объясняется. Причину того, что жар кипящего чайника не ощугцается рукой, видят в расходе теплоты на поддержание кипения.
Теплота эта заимствуется от стенок чайника — в частности от дна- — и понижает его температуру. Когла 35х « „'„Дй»й кипение прекран<асгся, озлив <спло<ы <акже прс- ~";"-;:~!~фап<дется, и рука начинае< ощущать жар "='.,!~~!!;",:: -4)бъяснепне зто неправильно.
Он<«нс <«б«ъясняет ч<о прикосн<«пение руки к боковым с<енкам ;;«<1,:;:.,,'»»е»<йнка болезненно, а к дну . проходи< безнаказанно ;".;;:~у!>ме того, оно не верно и по сущее<ву: дно чайника ;1::;.";~;":.~:":"»!ожет вследствие испарения охладиться ниже тем-!.;="'«и!<!<затурь< воды в нем; вода же в чайнике имеет в это "'"„"--")я1<вв1я около 100' С вЂ” темпера<ура достаточная, чтобы :-з«:'!;-~5фчь руку ;.!:„':,-:!",,:;:-ИСтинная причина явления <а, ч<о влага, покры;-.,;-:4<йщп<дя ладонь 1по <), приходит при соприкосновении '""":="."Нт!дйом чайника в так называемое сфсронлальное ,.-~ ~~~~ф~алйие; дно чайника в первые момен<ы после снятия 5,.':-"~;,';:.~ан»а дос<аточно для этого нагрсзо.
Когда жс «пю .",.')~~щф~пся ниже 150 С, сфероилальное сос<ояние нс -'." <~~у<!Вествлястся, н жар становится ощучительным ',-.:,',.~» 'з-'~5пь< < уу<ас < ся з олько в < ом случае. если дпо ;~:„;.';=,'ввВнзцкза гладко и нс закопчено: за<'рязнепие и шсро: "'-'":,)нч)<втость металлической поверхности мсп<аю< возник- ':."'~'~«ч<!<<<~синю сфероидьц»ного со яп '.::,:;-",:=::О2 Причина то<о, что жареная пипИ приятнее на .<я«» вкус, нежели вареная, заключае<ся не только ;.<<:„':«.":-,;~н1йхбавлении жира, но главным образом в физических :;;;<;';.';,:,'~".-сменностях процессов жарсния и варки.
Ни вода, ;,"~':,.ф$~:;т<1ир не нагревакпся вьппе <смпературы их кипения :;;;- <<Йф' йода кипит при !00 С, жир при 200 С !хозяйки .-ч::."":н<»1«<<<нно знают, как сильны ожоги горячим жиром) '< <.,':"'~)1рдовательно, жаренис происходи < прн более высокой ,-«-„- "з»1!<«<)нературе, чем варка. Более же высокое нагревание :;;~~,":~ь$нает в ор< аничсскнх вещест вах пищи нзменсния, ;,::,-;,-.;:,:-",.-',:В<«~ч<наюп<ие их вкус.
Поэтому жаркое вкуснее вареного ~ь!;~;~:)!<!!!1<сн яичница вкуснее вареных яин и <. д Вынутое из кипя < ка я<що влажно и горячо ,;~~~~Х~Р» Вода, испаряясь с горячей поверх<юсзи яйца, «;.-';"~<~дает скорлупу, и рука не ощущас< жара.
Так :,-',~~,'~исходит лишь в первые мгновения, пока яйцо нс =~~~!~жнет, после чего е<о высокая <емнера~ура с<ановн<- ,,::.-',-::,.-'";~Ж!'" отцутител ь ной Никако<о влияния на <ерьн«л<стр везер оказать ;«:Ф<',))т<ЗД~Ф» не может (если <ермоме<р сух), хо<я мно<им Ф-'кажется, чзо вечер должен его ох«аждать. думаюп<ие <59 l з ак смешивают действие ве.тра на иаш ор~ апизм с действием его на прибор. Мороз в ветреную поголу переносится нами гораздо хуже, чем в тихую.
Это объясняется тем, что ветер быстро с~ оняет слои воздуха. нагреваемые нашим телом, заменяя их холодными, и удаляя насыщенные влагой слои, припев ающие к телу. То и другое вызывает усиленный расход тепла нашим ~слом, а следовательно, и резкое ощущение холода. На термометр же ветер никакого действия произвести не может, показания .термометра в морозный день не менякпся оттого, стоит ли погода тихая, или дует сильный ветер. 1 5 Когда переводчик обратился ко мпе с просьбой 5~~« разъяснить выражение «принцип холодной стены», я убедился, что ни в одном из трех десятков имеющихся у меня под рукой русских и иностранных курсов физики принцип этот не упоминается.
Мне вспомнилось, однако, что о нем говорилось в том старинном учебнике, в который я часто защ1ядывал, когда был школьником. Это объемистый французский учебник Гано, переведенный и изланный Павленковым. Теперь он стал книжной редкостью, но можно пай~и перевод более поздней переработки этого учебника (Гано-Маневрие «Полный курс физики»). Параграф о принципе холодной стены в нем уцелел.
Вот ои: «Принцип Уатта, или принцип охлажденн о й с т е н к и. Предположим, что у иас есть два сосуда (рис, 105): А, содержащий воду при 100" С, и В, содержащий воду при 0' С. Пока они пе сообщаются, упругость паров в них не одинакова: в  — -4,6 мм рт. ст., в А- 7бО мм рт. ст. Но когда кран С открывается, пар из А поступает в В и там тотчас превращается в волу; поэтому пар в сосуде А ие может иметь па аления больгпс, чем в В. Рис. 105. Опьп дяя пояснения «принципе хоп«п- ней стени«я 1в.
155). 1оа исходит перМ онка из А в В без чсния упрутоцзи (пара в В). Можно ьзулировать слелукнпий прин><ии, овленный впервые Уаззом: >> ;:;: и.,фоли два резервуара. заклк>чак>щие н ту же жидкс>сзъ при различнь>х ;«':~~щвратурах, сообщакп ся между со- . ",'я<в)зко> то в них усз ана вливается оли- к- . "~рз ::,-.~ф~ффцфя упругосз ь паров, равная мак:;-,; ':-'овЗквидьной упругости при более низкой,'>- ;*ф!фзбвих земпераз ур . ~ <.~ф ;,';.">;~~Н<ителю, которому иэвссзен поучи,';~~ф~цозй.физический приборчик, называ- в ., <'З =."-.'„~фЬ<$ «криофором», знаком и прин- ~~~),,'',",'дополз<ой лены, >ак как действие 'Ц~$4~фй.
основано именно на этол< на- р,с >вь ,н~ззвв:,!: Прибор состоиз из двух полых фор; хогне ох-'йей>~щфбзьзх шаров, соединенных >руб>кой лвжлв>оз нвж166). В приборе имеезся немного """ сосул, воле в верхнем сосу- щщвз! еупароы нал ней; возлу:х изпуз ри х''::~$»нвй>н; Перелив волу в верхний и>ар, <в.
<уз~ .:-~~ф~ффКвют нижний в охлажда>озцую " фаз<<;:~игнасио «принципу холодной стены», нал волок> :)фязфф)<нЕм сосуле лолжно усзановиться низкое давление -,'~~~~~':4зсуда, козорый по< ружен в охлаждающую смесь ;:;~~~ф; ' цониженным давлениел< вода закипасз, но об',"'-ф~)ффн)яйся иар конленсирусз ся в хололном нижнем ":з~йрк- —,'-и кипение ироисхолиз зак энергично, чзо вслед>';=')>вв~:.усиленной потери тепла на иарообразование вода :,,!~~~Нем шаре замерзает, хозя он и не окружен льдом. .';:,-;:-',,,У4Ю воспользовался этим принципом для устрой'з))вз))з;-."своего хололильника: озработавший пар из ци)вв<фй' сам усзремляется в холодильник и зам кон, '<руется. До У;пта, в машине Ньюкомена, для ..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
