Panākt siltumu

2024 Autors: Seth Attwood | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 16:11

"Pareizos priekšstatus par siltumu bērni šodien apgūst jau septītajā klasē."

(No krājuma "Lielo zinātnieku joki")

… Saules apdedzinātā Kazahstānas stepe. Zinātnieki no nelielas ekspedīcijas grupas, slaukot sviedrus, vēro saigas. Šie zinātnieki veic atbildīgu zinātnisko izpēti. Viņi vēlas eksperimentāli apstiprināt akadēmiķa Timirjazeva vārdus: "".

Mūsu zinātnieku metodoloģija nekur nav vienkāršāka. Viņi izseko, cik daudz zāles dzīvnieki ēd savā dabiskajā vidē. Šīs barības kaloriju saturs - t.i. siltuma daudzums, kas izdalās, to sadedzinot kalorimetrā, zinātniekiem jau ir zināms. Atliek tikai salīdzināt šīs saigas barībā esošās “potenciālās enerģijas” daudzumu ar darbu, ko tās muskuļi veic dzīves laikā.

Bet … jo ilgāk zinātnieki novēroja, jo melanholiskāki viņi kļuva. Redziet, šīs saigas bija kaut kā nepareizi. Viņi ēda nedaudz – kaloriju daudzums viņu devā izrādījās vairākas reizes mazāks nekā muskuļu enerģijas patēriņš. Tauku rezervēm ar to nebija nekāda sakara – kādas ir tavas tauku rezerves vasarā? Aizskarošākais bija tas, ka saigas apgāza visas "zinātniski pamatotās normas": viņu ēdiena kaloriju saturs nepārprotami nebija pietiekams mūžam, un viņi izskatījās diezgan jautri… Lūk, burvīga saiga, graciozi piemiedz zinātniekiem. paceļot asti un izdalot vēl vienu kaku partiju. "Vai tu esi redzējis, ko viņš dara? - viens novērotājs nevarēja pretoties. – Izsmej mūs, atgremotāju būtne! - “Nomierinies, kolēģi! - atbildēja otrais. – Gluži pretēji, viņa mums saka: mēs neesam noveduši eksperimentu līdz galam! Šis … siens govs cauri govs - tā, izžuvusi, arī deg! Vietējie to izmanto kā degvielu! - "Vai jūs, kolēģi, gribat teikt, ka šim… šim pašam… arī ir kaloriju saturs?" - "Tieši tā! Un mēs to izmērīsim!"

Ne ātrāk pateikts, kā izdarīts. Kalorimetram nebija nekāda jautra, kad tajā dedzināja kakas - bet zinātnes labad man bija jāpacieš. Tomēr pētniekiem bija vēl mazāk jautrības, kad viņi pārliecinājās, ka kaku kaloriju saturs ir tāds pats kā sākotnējās barības kaloriju saturs. Izrādījās, ka Timirjazeva "organiskajā vielā ietvertās potenciālās enerģijas" līmenī dzīvnieks ne tikai patērē daudz mazāk, nekā nepieciešams tā muskuļu darbam, bet arī atbrīvo tik, cik patērē. Tas ir, muskuļiem vairs nav pilnīgi nekā, kas varētu strādāt. Mūsu zinātnieki labi apzinājās, ka šādi dīvaini secinājumi nebija viņu ziņojumos. Tāpēc viņi apkaisīja savus matus ar pelniem - tās pašas sadedzinātās kakas - un ar to viss beidzās.

Un līdz šim situācija attiecībā uz "pārtikas kaloriju saturu" ir sava veida paģiras. Ja jautāsiet uztura speciālistiem par to, cik kaloriju dienā jāuzņem ar pārtiku, lai “garantēti zaudētu svaru divās nedēļās”, viņi jums visu paskaidros detalizēti - turklāt uzņems lēti un nepamirkšķinās ne aci.. Viņu darbs ir šāds… Bet mēs jautājam akadēmiķiem: no kurienes rodas kalorijas, ko saigas izmanto, lai staigātu, košļātu un celtu asti? Un akadēmiķiem šis jautājums ļoti nepatīk. Sāpīgi, viņš viņiem ir neērti. Maksimālais, ko jūs varat sasniegt ar tiem, ir pievilcība tam, ka dzīvie organismi, viņuprāt, ir vissarežģītākās augsti organizētās sistēmas, un tāpēc viņi, viņuprāt, vēl nav pietiekami izpētīti. Tātad jūs, onkuļi, dzīvo organismu izpētes ietvaros, jūs mammu stāstāt par tādu kalorimetrisko mērījumu rezultātiem kā iepriekš aprakstītie? Vai arī jūs baidāties, ka jums būs jānosarkst, kad bērni par jums smejas? Nu, lūk, jums ir pārbaudīts tautas līdzeklis: noberziet biešu purnu – ja nosarkst, tas nebūs tik pamanāms.

Kā šajā dzīvē ienāca akadēmiķi? Labi, pat ja dzīvajiem organismiem viņiem ir pārāk grūti. Bet nedzīvā vielā, kas ir pakļauta tikai fizikāliem un ķīmiskiem likumiem - vai tad jautājumiem ar kalorijām jābūt pilnīgi caurspīdīgiem? Mēs nerunājam par parādībām, kas ir sastopamas paātrinātājos un kolideros. Tās ir parādības, kuras ikviens var atveidot savā virtuvē. Šķiet, ka kolosālu praktisko pieredzi vajadzēja veidot pilnīgi skaidrās idejās par siltumu. Bet mēs jums pastāstīsim, kā šī pieredze patiesībā veidojās.

Pat senie filozofi jautājumā par siltuma būtību sadalījās divās nometnēs. Daži uzskatīja, ka siltums ir neatkarīga viela; jo vairāk tā ir ķermenī, jo siltāks. Citi uzskatīja, ka siltums ir kādas matērijai raksturīgas īpašības izpausme: noteiktā matērijas stāvoklī ķermenis ir aukstāks vai siltāks. Viduslaikos dominēja pirmais no šiem jēdzieniem, kas ir viegli izskaidrojams. Matērijas struktūras jēdzieni atomu un molekulu līmenī pēc tam bija pilnīgi neattīstīti, un tāpēc tas bija noslēpums, ka matērijas īpašība varētu būt atbildīga par siltumu. Pārsvarā filozofi necentās atrast šo noslēpumaino īpašību, bet gan bara instinkta vadīti pieturējās pie ērtā siltuma kā "kaloritātes matērijas" jēdziena.

Ak, cik sīksti viņi pie tā turējās – pie krampjiem satverošajos muskuļos. Saprotiet: siltumietilpīgā viela, tā sakot, tiek pārnesta no karsta uz aukstu ķermeni, kad tie saskaras. Jo vairāk kaloriju organismā, jo augstāka ķermeņa temperatūra. Kas ir temperatūra? Un tas ir tikai siltumietilpīgās vielas satura rādītājs. Ja siltumietilpība tiek pārnesta no labās puses uz kreiso pusi, tad labajā pusē temperatūra ir augstāka. Un otrādi. Ja siltumietilpība netiek pārnesta ne pa labi, ne pa kreisi, tad temperatūra labajā un kreisajā pusē ir vienāda. Lai jēdzieni "kaloritāte" un "temperatūra" izrādās saistīti ar loģisku apburto loku, bet citādi viss bija pārsteidzoši. Varēja pat izdarīt praktiskus secinājumus: lai ķermeni sasildītu, tam jāpievieno siltumietilpīga viela - salīdzinājumā ar to, kas tam jau ir. Un šādam papildinājumam ir nepieciešams vairāk apsildāms korpuss, pretējā gadījumā siltumietilpīgā viela netiks pārnesta. Spīdēt! Uz šo ideju pamata tapa darba siltummašīnas! Tika pat formulēts siltumietilpības vielas neiznīcināmības princips, t.i., faktiski siltuma nezūdamības likums!

Protams, šodien mums ir viegli runāt par šo viduslaiku dīvainību naivumu. Šodien mēs zinām, ka siltums ir viens no enerģijas veidiem, un enerģijas nezūdamības likums nedarbojas nevienai no tā formām. Šis likums darbojas enerģijai kopumā – ņemot vērā to, ka daži enerģijas veidi var tikt pārvērsti citos. Bet tajā laikmetā, kad siltumietilpīgā matērija tika uzskatīta par neatņemamu Visuma sastāvdaļu, tās neiznīcināmības princips, pamatojoties uz pretenzijām uz universālo darbības jomu, izraisīja filozofus bijībā. Šī principa eksperimentālam apstiprinājumam - tiesa, nevis universālā, bet vietējā mērogā - tika izgudrotas un nodotas ekspluatācijā šīs kastes ar dubulto dibenu, ko sauc par kalorimetriem.

Tas ir pārsteidzoši: zinātniskā un tehnoloģiskā progresa gaitā no mehāniskiem hronometriem viņi vispirms pārgāja uz kvarca, bet pēc tam uz atompulksteņiem, no zemes mērīšanas lentēm viņi pārgāja uz lāzera tālmēriem, bet pēc tam uz GPS uztvērējiem - un griezās tikai kalorimetri. ir absolūti neaizstājams tiešās termiskās ietekmes noteikšanas jautājumā. Līdz šim kalorimetri uzticīgi kalpo saviem lietotājiem: lietotāji tiem tic un domā, ka ar viņu palīdzību viņi zina patiesību. Un viduslaikos par viņiem lūdza, sargāja no ļaunas acs un pat fumigēja ar vīraks - kas tomēr neko daudz nepalīdzēja. Lūk, paskaties: pētāmais process noritēja glāzē ar siltumvadošām sieniņām, kas atradās iekšā lielā glāzē, kas pildīta ar bufervielu. Ja pētāmā procesa laikā siltumietilpīgā viela izdalījās vai uzsūcas, tad bufervielas temperatūra attiecīgi paaugstinājās vai pazeminājās. Mērītā vērtība abos gadījumos bija bufervielas temperatūras starpība pirms un pēc pētāmā procesa – šī starpība tika noteikta, izmantojot termometru. Voila! Tiesa, nelielas grūtības tika ātri atklātas. Mērījumus atkārtoja ar to pašu testa procesu, bet ar dažādām bufervielām. Un izrādījās, ka viena un tā paša svara dažādu bufervielu, iegūstot vienādu daudzumu siltumietilpīgas vielas, uzsilst par dažādu grādu daudzumu. Divreiz nedomājot, siltuma lietu meistari zinātnē ieviesa vēl vienu vielu īpašību - siltumietilpību. Tas ir pavisam vienkārši: siltumietilpība ir lielāka tai vielai, kurā ir vairāk siltumietilpīgas vielas, lai tā uzsiltu par vienādu grādu skaitu, pārējām lietām esot vienādām. Pagaidi, pagaidi! Tad, lai ar kalorimetrisko metodi noteiktu termisko efektu, ir iepriekš jāzina bufervielas siltumietilpība! Kā tu zini? Siltummeistari bez sasprindzinājuma sniedza atbildi arī uz šo jautājumu. Viņi ātri saprata, ka viņu kastes ir divējāda lietojuma ierīces, kas piemērotas ne tikai siltuma efekta, bet arī siltuma jaudas mērīšanai. Galu galā, ja jūs izmērāt bufervielas temperatūras starpību un zināt tās absorbētās siltumu radošās vielas daudzumu, tad vēlamā siltuma jauda ir uz jūsu sudraba šķīvja! Un tā arī notika: siltuma efekti tika mērīti, pamatojoties uz zināšanām par siltuma jaudām, un siltuma jaudas tika atzītas, pamatojoties uz termisko efektu mērījumiem. Un, ja kāds ne aiz ļaunuma, bet gan tīri ziņkārības pēc pajautātu: "Ko tu pirmo izmērīji - siltumu vai siltumietilpību?" - tad viņam atbildēja šādā garā: "Klau, gudrais puisis, kas bija pirmais - vista vai ola?" - un gudrais saprata, ka nevajag uzdot stulbus jautājumus.

Īsāk sakot: ja neuzdod stulbus jautājumus, tad ar kalorimetrisko metodi viss bija kārtībā, izņemot vienu niansi. Jau no paša sākuma šī metode balstījās uz galveno postulātu, ka siltumietilpīga viela spēj plūst tikai no karstākiem ķermeņiem uz mazāk sakarsušiem. Tad neviens nebija domājis par vienkāršu lietu: ja šis galvenais postulāts ir pareizs, tad laika gaitā visu ķermeņu temperatūra izlīdzināsies - un, kā saka, āmen. Tomēr, ja kāds par to būtu domājis, viņš viņam pamatoti iebilstu, ka Dieva plāns nevar saturēt tādu stulbumu - un uz to visi būtu nomierinājušies.

Vārdu sakot, kaloritātes matērijas jēdziens zinātnē ir ērti iesildīts. Tāpēc mūsu Lomonosovs ar savu zemniecisko vienkāršību neiederējās šajā idillē. Galu galā viņš nepieturējās pie noteiktiem jēdzieniem, viņš tos pētīja – un pretī piedāvāja adekvātākus. "Pārdomas par siltuma un aukstuma cēloni" (1744) Lomonosovs skaidri formulēja karstuma cēloni - kas ir ķermeņa daļiņu "". Starp citu, viņš nekavējoties izdarīja fenomenālu secinājumu: "". Mūsdienās tiek lietots zinātniskāks termins - "absolūtā nulles temperatūra", bet Lomonosova vārds netiek minēts. Galu galā viņam bija neapdomība, lai iznīcinātu siltumietilpīgās vielas jēdzienu! Tātad, viņš rakstīja, ka filozofi neuzrādīja - "". "" Ja filozofi pēc tam būtu izmantojuši kvantu mehānikas metodes, viņi būtu izdomājuši sava veida "termiskās funkcijas samazināšanu". Lai gan, neskatoties uz visu "viduslaiku tumsonību", tika uzskatīts par nepieklājīgu būt tik atklāti idiotiskam - tas kļuva par ikdienu tikai divdesmitajā gadsimtā. Vēl ilgi bija jāgaida… Un Lomonosovs atrisināja šādu maldu - par "kaloritātes matērijas" svaru. "". Diemžēl pazīstamais Roberts Boils ir izdarījis kaut ko nepareizi: metālam apgrauzdējot, uz tā veidojas katlakmens, un parauga svars palielinās - bet oksidatīvās reakcijas rezultātā pievienotās vielas dēļ. "", Turklāt, "". Bet Lomonosovs arī kontrolēja "".

Salīdzinot ar šiem graujošajiem argumentiem, visa doktrīna par siltumietilpību bija bērnišķīga pļāpāšana - to saprata pat mācekļi ķīmijas laboratorijās. Taču akadēmiskie meistari neatzina Lomonosova taisnību – viņi gudri klusēja. "Šajā gadījumā mums nav par ko strīdēties," viņi izdomāja. "Bet nevar būt, ka mēs visi esam muļķi, un viņš viens ir ģēnijs." Turklāt šī doma obsesīvi ienāca prātā visām akadēmiskajām galvām. Lai gan akadēmiķi nepanāca vienošanos, ārēji tā izpaudās kā simts dolāru pasaules sazvērestība. Un viņi visi bija visgodīgākie un cēlākie cilvēki. Kas attiecas uz atlasi - viens otrs ir godīgāks un cēlāks. Godīgs brauca uz godīga un brauca cēls.

Ņemiet Eileru, kurš tika uzskatīts par Lomonosova draugu. Kad Parīzes Zinātņu akadēmija izsludināja konkursu par labāko darbu par siltuma dabu, tā uzvarēja konkursā un saņēma Eilera balvu, kurš prezentētajā darbā rakstīja: "" (1752). Bet šis Eilera gadījums bija izņēmums. Pārējie "godīgie un cēlie" klusēja un pacietīgi gaidīja Lomonosova nāvi (1765). Un tikai pēc tam, nogaidījuši vēl septiņus gadus, lai būtu uzticīgi, viņi atkal sāka savu steigu par kaloriju vielu. Redziet, nevarēja atzīt, ka Lomonosovam bija taisnība. Tagad, ja viņš būtu izdarījis kādu sīkumu - piemēram, atmaskojis tā paša Boila maldus, un viss -, tad Lomonosova likums tagad būtu mācību grāmatās, tāpat kā Boila-Mariotas likums. Un Lomonosovs aizrāvās un nošķūrēja visu tā laika zinātni. Piekrītu, nerakstiet mācību grāmatās "pirmais Lomonosova likums", "otrais Lomonosova likums" utt. - kad rezultāts sasniedz daudzus desmitus! Studenti apjuks! Tāpēc svaigi eksperimentālie fakti, kurus varēja interpretēt kaloriju matērijas garā, pagāja ar blīkšķi.

Un ir daži fakti. Tajos laikos dabaszinātniekiem bija mode: sajaukt tādu un tādu daudzumu auksta ūdens ar tik un tādu daudzumu karstā ūdens - un noteikt iegūto maisījuma temperatūru. Pieredze apstiprināja Ričmena formulu: temperatūras vērtība bija vidējā svērtā vērtība - konkrētajā gadījumā ar vienādu aukstā un karstā ūdens daudzumu tā bija vidējā aritmētiskā vērtība. Un tā: ķīmiķis Bleks un pēc tam arī ķīmiķis Vilks sāka pārbaudīt Rihmana formulu gadījumam, kad karstu ūdeni sajauc nevis ar aukstu ūdeni, bet gan ar ledu - nolemjot, ka kušanas punktā "tas ledus, tas ūdens ir viena muļķība”. Rezultāts iznāca - šodien var droši teikt - absolūti prātu satriecošs. Galīgā ūdens temperatūra gadījumā, ja ledus svars sākotnēji ir vienāds pie 0^OC un ūdens 70 temperatūrā^OC izrādījās tālu no vidējā aritmētiskā - tas izrādījās vienāds ar 0^OS. Prātam? Un tad! Prāti bija tik tumši, ka viņi ar entuziasmu padevās jēdzienam "ledus kušanas latentais karstums". Saskaņā ar šo koncepciju, lai ledu izkausētu, nepietiek ar to uzsildīšanu līdz kušanas temperatūrai, kas prasīs zināmu siltumietilpības daudzumu, kas tam tiks nodots atbilstoši tā siltumietilpībai - tas arī tiks nepieciešams ledū iedzīt papildu milzīgu kaloriju daudzumu, kas nonāks pašā kušanas procesā. Tiesa, kušanas laikā ledus temperatūra nemainās, un termometri uz šo papildu siltumietilpību nereaģē – tāpēc kušanas siltumu sauc par "latentu". Viss ir padomāts! Un, pats galvenais, pieredze apstiprina: kur, viņi saka, ūdens siltuma padeve iet uz 70^OC, ja ne kūstošs ledus ?! Tādā veidā mēs atradām tā latentā saplūšanas siltuma skaitlisko vērtību. Akadēmiķi raudāja no prieka, aizverot acis uz to, ka Bleka un Vilka loģika darbojas saskaņā ar neaizstājamu sākotnējo pieņēmumu: siltuma daudzums dabā tiek saglabāts. Izmantojot šo maldinošo pieņēmumu, Bleka un Vilka rezultāti patiešām apstiprināja siltumietilpīgas vielas klātbūtni. Viss sākās no jauna. Tomēr Lomonosova pūles nebija veltīgas: pašreizējā siltumietilpība tika piedēvēta tik specifiskai īpašībai kā svara trūkums - pretējā gadījumā tas izrādījās smieklīgi. Un viņi siltumu saturošas vielas vietā izlaida bezsvara kaloriju šķidrumu, kuram viņi izvēlējās piemērotu nosaukumu: kaloriju. Un viņi kļuva arvien skaistāki nekā agrāk.

Kāpēc mēs par to runājam tik detalizēti? Jo ir noderīgi zināt, kā fizikā parādījās šī spēle par agregātu transformāciju latentiem karstumiem - kas joprojām tiek uzskatīta par zinātnisku patiesību. Mums būs jāsaka daži vārdi par šīs "patiesības" "zinātnisko raksturu".

Iedomājieties: kalorimetra iekšējā glāzē ir ūdens un ledus - termiskā līdzsvarā viens ar otru un ar bufervielu. Nenozīmīga temperatūras paaugstināšanās, līdz pat t.s. likvidusa punkti - un tiks pārkāpts fāzes līdzsvars starp ledu un ūdeni: ledus sāks kust. No kurienes nāks siltums šai kausēšanai? No bufervielas, vai kā? Bet tad tā temperatūra pazemināsies, un siltuma plūsma "kušanai" apstāsies. Faktiski viss ledus izkusīs, un temperatūra saglabāsies likvidusa punktā. Skandāls!

Varbūt mūsdienu akadēmiķi šo rezultātu uzskata par kaut kādu kaitinošu izņēmumu, jo citos gadījumos, viņuprāt, gali satiekas lieliski - piemēram, aprēķinot tau-Ceti zvaigznes termisko bilanci. Nē, mīļie, ar "izņēmumu" šeit neizkāpsiet. Jūsuprāt, ledus veidošanās atklātās ūdenstilpēs būtu jāpavada arī ar termisko efektu - tikai tagad vajadzētu izdalīties tam pašam “saplūšanas siltumam”. Jūs, mani dārgie, nopūlējāties izdomāt – pie kādiem rezultātiem tam vajadzētu novest? Ledus aug no apakšas, un ledus siltumvadītspēja ir par divām kārtām sliktāka nekā ūdens. Tāpēc praktiski viss "salūšanas siltums" ir jāizlaiž ūdenī zem ledus. Ja aplūkojamajam gadījumam aizstājam atsauces vērtības ar visvienkāršāko siltuma bilances vienādojumu, izrādās, ka 1 mm ledus slāņa izveidošanās izraisītu blakus esošā 1 mm ūdens slāņa sasilšanu par 70 grādiem (un 0,5 mm ūdens slānis - pat 140 grādi, taču jau pie 100^OTas sāktu vārīties). Kā jums patīk šis rezultāts, dārgie? Varbūt teiksiet, ka mēs neesam velti rēķinājušies ar ūdens termisko sajaukšanos? Patiešām, diapazonā no 0^O līdz 4^OC, siltāks ūdens nogrimst, un aukstāks ūdens paceļas. Kas par! Bet pat šādas sajaukšanas apstākļos, ja uz ūdens virsmas būtu siltuma avots, ūdens augšpusē būtu siltāks nekā apakšā. Faktiski tipiskais Arktikas temperatūras profils ūdenī zem ledus ir šāds: ūdens, kas saskaras ar ledu, temperatūra ir tuvu sasalšanas punktam, un, palielinoties dziļumam (noteiktā slānī), temperatūra paaugstinās. Tas ir acīmredzams pierādījums: no ledus, pat no augoša ledus, ūdenī nenokļūst siltums. Okeanologi to saprata jau sen, tāpēc izgudroja šādu muļķi: "". Ko tālāk dara šis siltums, kas reģionālā mērogā tiek aprēķināts triljonos kilokaloriju – okeanologiem vairs nav vienalga; ļaujiet atmosfēras inženieriem tālāk tikt galā ar šo siltumu. Varētu domāt, ka okeanologi nezina, ka ledus siltumvadītspēja ir par divām kārtām sliktāka nekā ūdens. Uz kurieni, jābrīnās, atkal un atkal virzās arktiskās ekspedīcijas un ko tur dara hidrologi kopā ar meteorologiem - ledus skulptūras griež vai kā?

Un nav jātraucas uz Arktiku, lai pārliecinātos, ka ūdens sasalšanas laikā nenotiek siltuma izdalīšanās. Televīzijā MythBusters demonstrēja ļoti reproducējamu pieredzi. No ledusskapja glīti izņemta pārdzesēta šķidrā alus pudele. Jūs bakstāt pāri šai pudelei – un tajā esošais alus dažu sekunžu laikā sasalst ledus pārslās. Un pudele paliek auksta… Šai pieredzei ir milzīgs popularizējošais spēks. Atslēgas vārdi: "silts, auksts, pudele, alus" - viss ir ļoti saprotams. Pat mūsdienu akadēmiķiem.

Iedomājieties, cik grūti ir šiem akadēmiķiem: tā kā nav "slēpta saplūšanas siltuma", jums būs ne tikai jāpārraksta fizika septītajai klasei, bet arī jāattaisnojas - kā daži viduslaiku ķīmiķi Bleks un Vilks viņus ir piemānījuši. Un kā var attaisnoties, ja akadēmiķi joprojām nesaprot šī trika noslēpumu? Labi, parādīsim. Noslēpums ir tāds, ka ledus ir 0^O, pēc sajaukšanas ar karstu ūdeni tas nepaaugstina temperatūru: tas kūst nemainīgā temperatūrā. Un, līdz tas pilnībā izkūst, tas ir dzesēšanas avots: ar to saskarē esošais ūdens, kas sākumā bija karsts, kļūst silts, pēc tam vēss, tad ledus … ar vienādu ledus sākuma svaru pie 0^OC un ūdens 70 temperatūrā^OС, viss iegūtais ūdens būs 0^OC. Lieta, kā redzat, ir vienkārša. Bet nē, viņi prasa no mums paskaidrojumus - bet kur, viņi saka, palika siltums, kas bija karstajam ūdenim? Draugi, šis jautājums būtu aktuāls, ja dabā darbotos siltuma nezūdamības likums. Taču siltumenerģija netiek saglabāta: tā tiek brīvi pārveidota citos enerģijas veidos. Zemāk mēs ilustrēsim, ka slēgta sistēma ir diezgan spējīga mainīt savu temperatūru - un pat dažādos veidos.

Un, kas attiecas uz tādu matērijas agregātu transformāciju kā kušana, ir acīmredzams, ka tai nav vajadzīgs nekāds "latents siltums". Uzkarsē paraugu līdz kušanas temperatūrai un, ja nepieciešams, uztur to, un paraugs izkusīs bez palīdzības. Tie, kas skatījās filmu eposu "Gredzenu pavēlnieks", droši vien atceras Visvarenības gredzena pēdējās sekundes. Tas iekrita "uguns elpojošā kalna" mutē - un tagad tas tur guļ, guļ … silda, silda … un, visbeidzot - čomps! Un gredzena vietā - jau izplatās lāsītes. Šī aina filmas veidotājiem bija ļoti veiksmīga. Pilna realitātes izjūta!

(Fragments ar gredzenu apskatāms saitē:

Zeltam ir laba siltumvadītspēja, un gredzens bija niecīgs, tāpēc tas uzreiz sasildīja pilnībā. Un uzreiz visā tilpumā tika uzkarsēts līdz kušanas temperatūrai - uzreiz un izkusis, bez liekām siltuma prasībām. Starp citu, aculiecinieki metāllūžņu, piemēram, alumīnija, karsēšanai indukcijas krāsnīs liecina: tas nekūst pakāpeniski, pilienam pa pilienam - gluži pretēji, izvirzītie fragmenti sāk peldēt un plūst uzreiz visā to tilpumā. Ledus gadījumā tas, ka kausēšanai nav nepieciešams siltums, nav acīmredzams tikai tāpēc, ka ledus siltumvadītspēja ir daudz sliktāka nekā metāliem. Tāpēc ledus kūst pamazām, pa pilienam. Bet princips ir viens: ko sakarsē līdz kušanas temperatūrai - tad uzreiz izkausē.

O. Kh. Derevenskis

Izlasiet pilnībā