Юный техник, 2014 № 08 | страница 36

Поставьте полную банку с водой в кастрюлю, примерно на 5 см заполненную кипящей водой. Кастрюля должна находиться на медленном огне для поддержания процесса кипения. Вскоре вы увидите, как вода из банки начнет переливаться через край.

Причина этого явления понятна — вода, как и практически любая жидкость, при нагревании расширяется. Если же говорить о происходящем с точки зрения физики, то картина выглядит так: при нагревании молекулы воды начинают отталкиваться друг от друга с большей интенсивностью, и это приводит к увеличению объема.

Продолжим эксперимент. Пусть банка с водой остынет при комнатной температуре (если не хотите ждать, то можно налить еще одну). Когда вода остынет, банку необходимо поставить в холодильник. Спустя какое-то время вы заметите, что уровень воды в ней понизился.

Это тоже понятно: при понижении температуры объем воды уменьшается. Причина опять же в скорости движения молекул — при охлаждении она падает, и молекулы сближаются друг с другом. На первый взгляд все просто: нагреваем воду — объем увеличивается, охлаждаем — уменьшается. Но не будем спешить с выводами!

Если вы охладите банку до 0 градусов, то увидите, что ее объем увеличился. Оказывается, в температурном промежутке от 3,89 до 0 градусов по Цельсию вода начинает увеличиваться в объеме даже при охлаждении.

Кипящий снег? Такое увидишь не часто. Тем не менее, когда разница температур между водой и внешним воздухом велика, происходит удивительное явление. Скажем, если вылить кастрюлю кипящей воды на воздухе при температуре минус 34 градуса Цельсия и ниже, то кипящая вода мгновенно превратится в снег и разлетится.

Объяснение: крайне холодный воздух очень плотный, расстояние между его молекулами мало. Кипящая вода испускает пар; в тепле это привело бы к повышению влажности воздуха, но морозный воздух пар удержать в себе не может, и потому он распределяется, закрепляясь на микроскопических частицах в воздухе, и формирует кристаллы. Именно так образуются снежинки.