Дон Манро Университет Ньюкасла, Новый Южный Уэльс, Австралия
Если включить электрический чайник, не закрывая его крышкой, вы увидите, что произойдет. Нагревательный элемент быстро покроется мелкими серебристыми пузырьками диаметром около 1 миллиметра. Это пузырьки воздуха, вытесненного из раствора под действием тепла от элемента. Шероховатости на металле служат очагами роста пузырьков, которые в конце концов отделяются от горячего элемента и всплывают на поверхность. Эти пузырьки формируются и лопаются бесшумно и не являются причиной «пения» чайника.
Спустя примерно минуту пузырьки воздуха вытесняют бесчисленные мелкие пузырьки перегретого пара, которые липнут к очагам образования пузырьков на нагревательном элементе.
Через несколько секунд эти первые пузырьки пара становятся нестабильными. При образовании каждого пузырька силы плавучести оттягивают его от горячей поверхности. Окруженные водой, еще не достигшей точки кипения, первичные пузырьки пара вдруг конденсируются и одновременно лопаются. Любопытно, что пузырьки не исчезают бесследно: вместо них появляются мелкие вторичные пузырьки, предположительно из водяного пара, которые не конденсируются, а вращаются в конвективных потоках. Когда в воде появляется облако этих вторичных пузырьков, вода на полминуты становится непрозрачной.
Ударные волны, распространяющиеся в воде при разрывах первичных пузырьков, создают шипящие звуки.
Можно повысить тембр этого шипения, если временно прикрыть чайник крышкой. Крышка ограничивает объем воздуха над поверхностью воды, а в нем происходит резонанс некоторых частот в звуках ударных волн.
Вскоре облако вторичных пузырьков рассеивается первичные пузырьки пара, которые до сих пор образуются на элементе, начинают увеличиваться в размерах. Но они уже не лопаются сразу, поскольку вода вокруг них нагрета практически до точки кипения, поэтому и звуки утихают. Увеличиваясь, плавучие первичные пузырьки пара отделяются от поверхности нагревательного элемента и скапливаются в более прохладной воде на высоте примерно сантиметра над ним.
Через несколько секунд вода становится настолько горячей, что крупные отделившиеся первичные пузырьки всплывают на поверхность. В этот момент можно услышать только низкое бульканье — звук лопающихся воздушных пузырьков на поверхности воды.
Роджер Керси Натли, Восточный Суссекс, Великобритания
Полный порядок
«Почему ряды кнопок на калькуляторе или цифровой клавиатуре расположены так, что нумерация начинается снизу, хотя мы привыкли читать сверху вниз? Почему кнопки телефонов устроены иначе и самые маленькие цифры находятся в верхних рядах?»
