Горизонты техники для детей, 1964 №12 | страница 13

Читатели нашего журнала знают, что каждое тело состоит из частиц, которые непрерывно движутся. Частицы жидкости тоже движутся в пространстве, занятом ею. С повышением температуры ускоряется движение этих частиц. При сильном нагреве скорость становится настолько большой, что многие частицы могут вырваться из окружения таких же частиц-близнецов и уйти в атмосферу. Если атмосферу над поверхностью жидкости сильно сжать, то есть сгустить частицы газа над жидкостью, то уже не каждой частице жидкости удастся ворваться в плотные ряды частиц газа (атмосферу. Итак, например, для кипения жидкости при повышенном давлении газа над её поверхностью надо жидкость нагреть сильнее, чем при нормальном давлении.

Хорошо известно и другое явление: при повышении давления даже при высокой температуре газ превращается в жидкость. Водяной пар под давлением конденсируется в капельки воды.

Судя по этому можно утверждать, что чем выше давление, тем легче переходит жидкость в твердое состояние и тем труднее (при более высокой температуре) твердое тело расплавляется, переходя в жидкость. Для большинства веществ это справедливо. Однако нет правила без исключения. Таким исключением является, в частности вода.

Вы уже знаете, что если воду охлаждать до температуры +4 °C, она сжимается, а при дальнейшем охлаждении начинает расширяться. Мало того, даже замерзая, она расширяется. В противном случае в природе случилось бы что-то страшное: образовавшийся на дне лед убил бы весь животный и растительный мир рек, озер, прудов, морей и океанов.

Поведение замерзающей воды мы не будем сегодня рассматривать. Для нас важно другое. При повышении давления лед тает легче, то есть тает даже при такой температуре, при которой он в обычных условиях нормального давления был бы твердым телом.

Когда вы стоите на коньках, вся тяжесть тела давит на узенькую полоску льда. Лед плавится от прикосновения острия коньков, несмотря даже на сильный мороз. Можно сказать, что коньки стремятся уменьшить объем льда, а ведь именно при уменьшении объема (а не как для других тел — при увеличении) лед превращается в воду.

Итак, под коньками образуется тонкий слой воды, который как бы «смазывает» лед. Ехать по такой поверхности легко, совершенно так же, как вал будет легко скользить по смазанной маслом поверхности подшипника скольжения.

А почему же санки не скользят по льду так хорошо, как коньки?

Полозья санок имеют большую поверхность, чем коньки. Они давят на лед гораздо слабее, а это давление недостаточно для того, чтобы образовался слой «смазывающей» воды.