Kushikana na joto

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

"Leo watoto hujifunza mawazo sahihi kuhusu joto tayari katika darasa la saba."

(Kutoka kwa mkusanyiko "Vichekesho vya Wanasayansi Wakuu")

… Nyika ya Kazakh iliyochomwa na Jua. Wanasayansi kutoka kikundi kidogo cha safari, wakifuta jasho, wanachunguza saigas. Wanasayansi hawa hufanya utafiti wa kisayansi unaowajibika. Wanataka kuthibitisha kwa majaribio maneno ya Academician Timiryazev: "".

Mbinu ya wanasayansi wetu sio rahisi zaidi. Wanafuatilia ni nyasi ngapi wanyama hula katika mazingira yao ya asili. Maudhui ya kalori ya malisho haya - i.e. kiasi cha joto ambacho hutolewa wakati kinachomwa katika calorimeter tayari kinajulikana kwa wanasayansi. Inabakia tu kulinganisha kiasi cha "nishati inayowezekana" iliyomo katika chakula cha saiga na kazi ambayo misuli yake hutoa wakati wa maisha yake.

Lakini … kadri wanasayansi walivyoona, ndivyo walivyozidi kuwa wanyonge. Unaona, hawa saiga walikosea kwa njia fulani. Walikula kidogo - idadi ya kalori katika mgawo wao iligeuka kuwa mara kadhaa chini ya matumizi ya nishati ya misuli yao. Akiba ya mafuta haikuwa na uhusiano wowote nayo - ni akiba gani ya mafuta katika msimu wa joto? Jambo la kuchukiza zaidi ni kwamba saigas walipindua "kanuni zote za kisayansi": maudhui ya kalori ya chakula chao hayakuwa ya kutosha kwa maisha, na walionekana kuwa na furaha … Hapa kuna saiga ya kupendeza, akiwakonyeza wanasayansi, kwa neema kuinua mkia wake na kutoa kundi lingine la kinyesi. “Umeona anachofanya? - mtazamaji mmoja hakuweza kupinga. - Inatudhihaki, kiumbe chenye kunyamaza! - "Tulia, mwenzangu! - alijibu ya pili. - Badala yake, anatuambia: hatujaleta jaribio hadi mwisho! Hii … nyasi ilipitia ng'ombe - ni, kavu, pia huwaka! Wenyeji huitumia kama mafuta!" - "Unataka kusema, mwenzako, kwamba hii … hii sana … pia ina maudhui ya kalori?" - "Hasa! Na tutaipima!"

Hakuna mapema kusema kuliko kufanya. Kalorimita haikuwa na furaha wakati walichoma kinyesi ndani yake - lakini kwa ajili ya sayansi ilibidi nivumilie. Walakini, watafiti hawakufurahiya hata kidogo waliposhawishika kuwa maudhui ya kalori ya kinyesi ni sawa na yaliyomo kwenye kalori ya lishe asili. Ilibadilika kuwa katika kiwango cha "nishati inayowezekana" ya Timiryazev iliyomo katika suala la kikaboni, mnyama sio tu hutumia kidogo sana kuliko inavyotakiwa kwa kazi ya misuli yake, lakini pia hutoa kadri inavyotumia. Hiyo ni, hakuna chochote kilichobaki kwa misuli kufanya kazi. Wanasayansi wetu walijua vyema kwamba hitimisho la ajabu kama hilo sio kwa ripoti zao. Kwa hiyo, walinyunyiza majivu kwenye nywele zao - kinyesi kile kile kilichochomwa - na huo ukawa mwisho wake.

Na hadi sasa, hali kuhusu "maudhui ya kalori ya chakula" ni hangover ya aina fulani. Ikiwa utauliza wataalamu wa lishe kuhusu kalori ngapi kwa siku inapaswa kuliwa na chakula ili "kuhakikishiwa kupoteza uzito katika wiki mbili," watakuelezea kila kitu kwa undani - zaidi ya hayo, wataichukua kwa gharama nafuu na hawatapepesa jicho.. Kazi yao ni kama hii … Lakini tunawauliza wasomi: kalori ambazo saiga hutumia kutembea, kutafuna na kuinua mikia yao hutoka wapi? Na wasomi hawapendi swali hili sana. Kwa uchungu, hana raha kwao. Upeo ambao unaweza kufikia kutoka kwao ni rufaa kwa ukweli kwamba viumbe hai, wanasema, ni mifumo ngumu zaidi iliyopangwa sana, na kwa hiyo, wanasema, bado hawajasoma vya kutosha. Kwa hivyo nyinyi, wajomba, katika mfumo wa utafiti wa viumbe hai, mnaweka mama kuhusu matokeo ya vipimo vya kalori kama vile ilivyoelezwa hapo juu? Au unaogopa kwamba utalazimika kuona haya usoni wakati watoto wanakucheka? Kweli, hapa kuna dawa ya watu iliyothibitishwa kwako: kusugua muzzle wako wa beetroot - ikiwa unaona blush, haitaonekana sana.

Wasomi walikujaje katika maisha haya? Sawa, hata kama viumbe hai ni vigumu sana kwao. Lakini katika dutu isiyo hai, ambayo inakabiliwa na hatua ya sheria za kimwili na kemikali tu - ni basi kwamba maswali yenye kalori yanapaswa kuwa wazi kabisa? Hatuzungumzii juu ya matukio ambayo yanapatikana katika accelerators na colliders. Hizi ni matukio ambayo mtu yeyote anaweza kuzaliana katika jikoni yao wenyewe. Inaweza kuonekana kuwa uzoefu mkubwa wa vitendo ulipaswa kuundwa katika mawazo wazi kabisa kuhusu joto. Lakini tutakuambia jinsi uzoefu huu ulivyotokea.

Hata wanafalsafa wa kale katika suala la asili ya joto waligawanywa katika kambi mbili. Wengine waliamini kuwa joto ni dutu ya kujitegemea; zaidi ni katika mwili, joto ni. Wengine waliamini kuwa joto ni udhihirisho wa mali fulani ya asili katika suala: katika hali fulani ya suala, mwili ni baridi au joto. Katika Zama za Kati, ya kwanza ya dhana hizi ilitawala, ambayo ni rahisi kuelezea. Dhana za muundo wa maada katika viwango vya atomiki na molekuli zilikuwa hazijaendelezwa kabisa - na kwa hiyo ilikuwa ni siri kwamba mali ya suala ambayo inaweza kuwajibika kwa joto. Wanafalsafa, kwa wingi sana, hawakujisumbua kujaribu kupata mali hii ya kushangaza - lakini, wakiongozwa na silika ya kundi, walifuata wazo linalofaa la joto kama "jambo la kalori".

Lo, jinsi walivyoishikilia kwa bidii - kwa tumbo kwenye misuli ya kukamata. Kuelewa: jambo la kalori, kama ilivyokuwa, huhamishwa kutoka kwa miili ya moto hadi baridi wakati wanawasiliana. Jambo la kaloriki zaidi katika mwili, joto la mwili linaongezeka. Joto ni nini? Na hii ni kipimo tu cha yaliyomo katika suala la kalori. Ikiwa jambo la kaloriki linahamishwa kutoka kulia kwenda kushoto, basi hali ya joto ni ya juu juu ya kulia. Na kinyume chake. Ikiwa suala la kalori halijahamishwa kwa kulia au kushoto, basi hali ya joto ya kulia na kushoto ni sawa. Wacha dhana za "jambo la kalori" na "joto" zigeuke kuunganishwa na mduara mbaya wa kimantiki, lakini vinginevyo kila kitu kilikuwa cha kushangaza. Iliwezekana hata kuteka hitimisho la vitendo: ili joto la mwili, ni muhimu kuongeza jambo la kalori ndani yake - kwa kulinganisha na kile ambacho tayari kina. Na kwa kuongeza vile, mwili wa joto zaidi unahitajika, vinginevyo suala la kalori halitahamishwa. Shine! Kwa misingi ya mawazo haya, injini za joto zinazofanya kazi zilifanywa! Kanuni ya kutoharibika kwa suala la kalori hata iliundwa, yaani, kwa kweli, sheria ya uhifadhi wa joto!

Bila shaka, leo ni rahisi kwetu kuzungumza juu ya ujinga wa quirks hizi za medieval. Leo tunajua kwamba joto ni mojawapo ya aina za nishati, na sheria ya uhifadhi wa nishati haifanyi kazi kwa aina yoyote ya aina zake. Sheria hii inafanya kazi kwa nishati kwa ujumla - kwa kuzingatia ukweli kwamba aina fulani za nishati zinaweza kubadilishwa kuwa nyingine. Lakini katika enzi hiyo ambapo jambo la kalori lilizingatiwa kuwa sehemu muhimu ya Ulimwengu, kanuni ya kutoweza kuharibika, kwa sababu ya madai ya upeo wa ulimwengu, ilisababisha wanafalsafa kustaajabishwa. Kwa uthibitisho wa majaribio wa kanuni hii - kweli, sio kwa ulimwengu wote, lakini kwa kiwango cha kawaida - masanduku haya yenye sehemu mbili ya chini, inayoitwa calorimeters, yalivumbuliwa na kutumika.

Inashangaza: wakati wa maendeleo ya kisayansi na kiteknolojia, kutoka kwa saa za mitambo, kwanza walibadilisha kwa quartz, na kisha kwa saa za atomiki, kutoka kwa tepi za kupima ardhi walibadilisha hadi kwa watafutaji wa laser, na kisha kwa wapokeaji wa GPS - na kalori tu ziligeuka. nje kuwa isiyoweza kutengezwa tena katika suala la athari za joto za uamuzi wa moja kwa moja. Hadi sasa, calorimeters hutumikia watumiaji wao kwa uaminifu: watumiaji wanaamini ndani yao na wanafikiri kwamba kwa msaada wao wanajua ukweli. Na katika Zama za Kati waliombewa, walindwa kutoka kwa jicho baya, na hata kufukiza uvumba - ambayo, hata hivyo, haikusaidia sana. Hapa, angalia: mchakato chini ya utafiti uliendelea katika kioo na kuta za kupitisha joto, ambayo ilikuwa ndani ya kioo kikubwa kilichojaa dutu ya buffer. Ikiwa, wakati wa mchakato chini ya utafiti, suala la kalori lilitolewa au kufyonzwa, basi joto la dutu la buffer, kwa mtiririko huo, liliongezeka au lilipungua. Thamani iliyopimwa katika hali zote mbili ilikuwa tofauti ya joto ya dutu ya bafa kabla na baada ya mchakato chini ya utafiti - tofauti hii iliamuliwa kwa kutumia kipimajoto. Voila! Kweli, ugumu kidogo uligunduliwa haraka. Vipimo vilirudiwa kwa mchakato sawa wa jaribio, lakini kwa vipengee tofauti vya bafa. Na ikawa kwamba uzani sawa wa vitu tofauti vya buffer, kupata kiasi sawa cha suala la kaloriki, joto juu kwa viwango tofauti vya digrii. Bila kufikiri mara mbili, mabwana wa mambo ya joto walianzisha katika sayansi tabia moja zaidi ya vitu - uwezo wa joto. Hii ni rahisi sana: uwezo wa joto ni mkubwa zaidi kwa dutu ambayo ina suala la kaloriki zaidi ili joto kwa idadi sawa ya digrii, vitu vingine vyote vikiwa sawa. Subiri, subiri! Kisha, ili kuamua athari ya joto kwa njia ya calorimetric, inahitajika kujua mapema uwezo wa joto wa dutu ya buffer! Unajuaje? Mabwana wa joto, bila kukaza, walitoa jibu kwa swali hili pia. Waligundua haraka kwamba masanduku yao ni vifaa vya kusudi mbili ambavyo vinafaa kwa kupima sio tu athari za joto, lakini pia uwezo wa joto. Baada ya yote, ikiwa unapima tofauti ya joto ya dutu ya buffer na kujua kiasi cha jambo la kuzalisha joto linaloingizwa nayo, basi uwezo wa joto unaohitajika ni kwenye sinia yako ya fedha! Na hivyo ikawa: athari za joto zilipimwa kwa misingi ya ujuzi wa uwezo wa joto, na uwezo wa joto ulitambuliwa kwa misingi ya vipimo vya athari za joto. Na ikiwa mtu, sio kwa uovu, lakini kwa udadisi tu, aliuliza: "Ulipima nini kwanza - joto au uwezo wa joto?" - basi alijibiwa kwa roho hii: "Sikiliza, mtu mwenye akili, ni nini kilichokuja kwanza - kuku au yai?" - na mtu mwenye busara alielewa kwamba haipaswi kuuliza maswali ya kijinga.

Kwa kifupi: ikiwa hutauliza maswali ya kijinga, basi kila kitu kilikuwa sawa katika njia ya calorimetric, isipokuwa nuance moja. Tangu mwanzo kabisa, njia hii ilitokana na hoja kuu kwamba jambo la kaloriki lina uwezo wa kutiririka kutoka kwa miili yenye joto zaidi hadi yenye joto kidogo. Kisha hakuna mtu aliyefikiria jambo rahisi: ikiwa barua hii muhimu ni sahihi, basi baada ya muda joto la miili yote litasawazisha - na, kama wanasema, amina. Walakini, ikiwa mtu yeyote angefikiria juu yake, wangepinga kwa busara kwamba mpango wa Mungu haungeweza kuzuia upumbavu kama huo - na juu ya hili kila mtu angetulia.

Kwa neno moja, wazo la jambo la kalori katika sayansi limepashwa joto vizuri. Kwa hivyo, Lomonosov yetu, pamoja na unyenyekevu wake wa rustic, haikuingia kwenye idyll hii. Baada ya yote, hakufuata dhana fulani, alizitafiti - na akatoa zile za kutosha kama malipo. Katika "Tafakari juu ya sababu ya joto na baridi" (1744) Lomonosov aliunda wazi sababu ya joto - ambayo ni "" ya chembe za mwili. Kwa njia, mara moja alifanya hitimisho la ajabu: "". Leo, neno la kisayansi zaidi linatumiwa - "joto la sifuri kabisa", lakini jina la Lomonosov halijatajwa. Baada ya yote, hakuwa na busara kuharibu dhana ya jambo la kalori! Kwa hiyo, aliandika kwamba wanafalsafa hawakuonyesha - "". "" Ikiwa wanafalsafa walikuwa wametumia mbinu za mechanics ya quantum, wangeweza kuja na aina fulani ya "kupunguza kazi ya joto". Ingawa, kwa "obscurantism ya medieval", ilionekana kuwa isiyofaa kuwa ya kijinga - ikawa ya kawaida tu katika karne ya ishirini. Bado kulikuwa na kusubiri kwa muda mrefu … Na Lomonosov alipanga udanganyifu ufuatao - kuhusu uzito wa "jambo la kalori". "". Ole, Robert Boyle anayejulikana amefanya kitu kibaya: wakati chuma kinapochomwa, hutengeneza mizani juu yake, na uzito wa sampuli huongezeka - lakini kwa sababu ya dutu iliyoongezwa kama matokeo ya mmenyuko wa oksidi. "", Zaidi ya hayo, "". Lakini Lomonosov pia alidhibiti "".

Ikilinganishwa na hoja hizi zenye kuharibu, fundisho zima la jambo la kalori lilikuwa ni porojo za kitoto - hata wanafunzi katika maabara za kemikali walielewa hili. Lakini mabwana wa masomo hawakutambua haki ya Lomonosov - kwa busara walinyamaza kimya. "Katika kesi hiyo, hatuna chochote cha kubishana," walisema. "Lakini haiwezi kuwa sisi sote wapumbavu, na yeye peke yake ndiye fikra." Zaidi ya hayo, wazo hili lilikuja kwa vichwa vya wasomi wote. Ingawa wasomi hawakufikia makubaliano, kwa nje ilijidhihirisha kama njama ya ulimwengu ya dola mia moja. Na wote walikuwa watu waaminifu na waungwana zaidi. Kuhusu uteuzi - kila mmoja ni mwaminifu zaidi na mtukufu. Mtu mwaminifu aliendesha gari kwa mwaminifu na akamfukuza mtukufu.

Chukua Euler, ambaye alizingatiwa kuwa rafiki wa Lomonosov. Wakati Chuo cha Sayansi cha Paris kilitangaza shindano la kazi bora juu ya asili ya joto, ilishinda shindano hilo na kupokea Tuzo la Euler, ambaye aliandika katika kazi iliyowasilishwa: "" (1752). Lakini kesi hii ya Euler ilikuwa ubaguzi. Wengine "waaminifu na waheshimiwa" walikaa kimya na kusubiri kwa subira kifo cha Lomonosov (1765). Na tu baada ya hapo, wakiwa wamengoja miaka saba mingine kuwa waaminifu, walianza tena ujinga wao juu ya suala la kalori. Unaona, haikuwezekana kukubali kwamba Lomonosov alikuwa sahihi. Sasa, ikiwa angefanya jambo lolote dogo - kwa mfano, alifichua udanganyifu wa Boyle yule yule, na ndivyo hivyo - basi sheria ya Lomonosov ingekuwa katika vitabu vya kiada sasa, kama ilivyo sheria ya Boyle-Mariotte. Na Lomonosov alichukuliwa na kusukuma sayansi yote ya wakati huo. Kukubaliana, usiandike katika vitabu vya maandishi "sheria ya kwanza ya Lomonosov", "sheria ya pili ya Lomonosov", nk. - wakati alama inakwenda kwa makumi mengi! Wanafunzi watachanganyikiwa! Ndiyo maana ukweli mpya wa majaribio, ambao unaweza kufasiriwa kwa roho ya suala la kaloriki, ulipitishwa kwa bang.

Na kuna ukweli fulani. Katika siku hizo, wanaasili walikuwa na mtindo: kuchanganya vile na vile kiasi cha maji baridi na vile na vile kiasi cha maji ya moto - na kuamua joto la mchanganyiko. Uzoefu ulithibitisha formula ya Richman: thamani ya joto ilikuwa wastani wa uzito - katika kesi fulani, na kiasi sawa cha maji baridi na moto, ilikuwa wastani wa hesabu. Na kwa hivyo: duka la dawa Nyeusi, na kisha mwanakemia Wilke, walianza kuangalia formula ya Richmann kwa kesi ya kuchanganya maji ya moto sio na maji baridi, lakini na barafu - kuamua kwamba, katika hatua ya kuyeyuka, "barafu hiyo, maji hayo. ni ujinga mmoja." Matokeo yake yalitoka - leo inaweza kusemwa kwa hakika - yenye akili kabisa. Joto la mwisho la maji kwa kesi ya uzani wa awali wa barafu kwa 0^OC na maji saa 70^OC iligeuka kuwa mbali na maana ya hesabu - iligeuka kuwa sawa na 0^OS. Kupiga akili? Na kisha! Akili zilikuwa na giza sana hivi kwamba walijitolea kwa shauku kwa dhana ya "joto la siri la barafu inayoyeyuka." Kwa mujibu wa dhana hii, ili kuyeyusha barafu, haitoshi kuipasha joto hadi kiwango cha kuyeyuka, ambacho kitahitaji kiasi fulani cha maudhui ya kalori kuwasilishwa kwake, kwa mujibu wa uwezo wake wa joto - itakuwa pia. muhimu kusukuma kiasi kikubwa cha ziada cha jambo la kalori ndani ya barafu, ambayo itaenda kwenye kuyeyuka yenyewe. Kweli, wakati wa kuyeyuka, hali ya joto ya barafu haibadilika, na thermometers haifanyiki kwa jambo hili la ziada la kalori - ndiyo sababu joto la kuyeyuka linaitwa "latent". Kila kitu kinafikiriwa! Na, muhimu zaidi, uzoefu unathibitisha: wapi, wanasema, usambazaji wa joto la maji huenda saa 70^OC, ikiwa sio barafu inayoyeyuka?! Hivi ndivyo tulivyopata thamani ya nambari ya joto lake la siri la muunganisho. Wasomi walilia kwa furaha - wakifunga macho yao kwa ukweli kwamba mantiki ya Black na Wilke inafanya kazi chini ya dhana ya lazima ya awali: kiasi cha joto katika asili kinahifadhiwa. Kwa dhana hii ya udanganyifu, matokeo ya Black na Wilke yalithibitisha kuwepo kwa jambo la kalori. Kila kitu kilianza tena. Walakini, juhudi za Lomonosov hazikuwa bure: jambo la sasa la kalori lilihusishwa na mali maalum kama ukosefu wa uzito - vinginevyo, kwa kweli, iligeuka kuwa ya kuchekesha. Na walitoa, badala ya jambo la kaloriki, maji ya kaloriki isiyo na uzito, ambayo walichagua jina linalofaa: caloric. Na wakawa wazuri zaidi na zaidi kuliko hapo awali.

Kwa nini tunazungumza juu ya hii kwa undani kama hii? Kwa sababu ni muhimu kujua jinsi mchezo huu kuhusu joto fiche la mabadiliko ya jumla ulivyoonekana katika fizikia - ambayo bado inachukuliwa kuwa ukweli wa kisayansi. Itabidi tuseme maneno machache kuhusu "asili ya kisayansi" ya "ukweli" huu.

Hebu fikiria: kioo cha ndani cha calorimeter kina maji na barafu - katika usawa wa joto na kila mmoja na kwa dutu ya buffer. Kupanda kwa joto kidogo, hadi kinachojulikana. liquidus pointi - na usawa wa awamu kati ya barafu na maji utavunjwa: barafu itaanza kuyeyuka. Joto la kuyeyuka huku litatoka wapi? Kutoka kwa dutu ya bafa, au nini? Lakini basi joto lake litashuka, na mtiririko wa joto "kwa kuyeyuka" utaacha. Kwa kweli, barafu yote itayeyuka, na hali ya joto itabaki kwenye hatua ya liquidus. Kashfa!

Labda wasomi wa leo wanaona matokeo haya kuwa aina fulani ya ubaguzi wa kukasirisha, kwani katika hali nyingine, wanasema, mwisho hukutana kikamilifu - kwa mfano, wakati wa kuhesabu usawa wa joto wa nyota ya tau-Ceti. Hapana, wapendwa, hautatoka na "isipokuwa" hapa. Kwa maoni yako, malezi ya barafu katika miili ya maji wazi inapaswa pia kuambatana na athari ya joto - sasa tu "joto la fusion" sawa linapaswa kutolewa. Wewe, wapendwa wangu, ulichukua shida kujua - hii inapaswa kusababisha matokeo gani? Barafu inakua kutoka chini, na conductivity ya mafuta ya barafu ni amri mbili za ukubwa mbaya zaidi kuliko ile ya maji. Kwa hiyo, kivitendo "joto la fusion" linapaswa kutolewa ndani ya maji chini ya barafu. Ikiwa tutabadilisha maadili ya kumbukumbu katika equation rahisi zaidi ya usawa wa joto kwa kesi inayozingatiwa, inageuka kuwa malezi ya safu ya 1 mm ya barafu inaweza kusababisha joto la safu ya karibu ya 1 mm ya maji kwa digrii 70 (na a. Safu ya maji ya 0.5 mm - kama digrii 140; Walakini, tayari iko 100^OItaanza kuchemka). Unapendaje matokeo haya, wapendwa? Labda utasema kwamba hatujazingatia mchanganyiko wa joto wa maji bure? Kwa kweli, katika safu kutoka 0^O hadi 4^OC, maji ya joto huzama, na maji baridi huinuka. Je! Lakini, hata chini ya hali ya kuchanganya vile, ikiwa kulikuwa na chanzo cha joto juu ya uso wa maji, maji ya juu yangekuwa ya joto zaidi kuliko chini. Kwa kweli, wasifu wa kawaida wa joto la Arctic katika maji chini ya barafu ni kama ifuatavyo: maji katika kuwasiliana na barafu yana joto karibu na kiwango cha kufungia, na kina kinapoongezeka (ndani ya safu fulani), joto huongezeka. Huu ni ushahidi dhahiri: hakuna mtiririko wa joto ndani ya maji kutoka kwa barafu, hata kutoka kwa barafu inayokua. Wataalamu wa bahari waligundua hili zamani, kwa hivyo waligundua mpumbavu kama huyo: "". Nini joto hili linafanya baadaye, ambalo linahesabiwa, kwa kiwango cha kikanda, katika trilioni za kilocalories - wataalam wa bahari hawajali tena; wacha wahandisi wa anga washughulike na joto hili zaidi. Mtu anaweza kufikiri kwamba wataalam wa bahari hawajui kwamba conductivity ya joto ya barafu ni amri mbili za ukubwa mbaya zaidi kuliko ile ya maji. Ni wapi, mtu anajiuliza, ni wapi safari za Aktiki zinaelekea tena na tena, na wanahaidrolojia wanafanya nini huko pamoja na wataalamu wa hali ya hewa - wanakata sanamu za barafu, au vipi?

Na hakuna haja ya kusogea hadi Aktiki ili kuhakikisha kwamba hakuna kutolewa kwa joto wakati maji yanaganda. Kwenye runinga, MythBusters ilionyesha uzoefu unaoweza kupatikana tena. Chupa ya bia ya kioevu ya supercooled inachukuliwa vizuri kutoka kwenye jokofu. Unasukuma chupa hii - na bia ndani yake huganda na kuwa vipande vya barafu katika sekunde chache. Na chupa inabaki baridi … Uzoefu huu una nguvu kubwa ya kueneza watu. Maneno muhimu: "joto, baridi, chupa, bia" - kila kitu kinaeleweka sana. Hata kwa wasomi wa siku hizi.

Hebu fikiria jinsi ilivyo ngumu kwa wasomi hawa: kwa kuwa hakuna "joto la siri la muunganisho", hutalazimika tu kuandika upya fizikia kwa darasa la saba, lakini pia kutoa visingizio - jinsi baadhi ya wanakemia wa zama za kati Black na Wilke walivyowalaghai. Na mtu anawezaje kujihesabia haki ikiwa wasomi bado hawaelewi siri ya hila hiyo? Sawa, hebu tuonyeshe. Siri ni kwamba barafu saa 0^O, baada ya kuchanganya na maji ya moto, haina kuongeza joto lake: inayeyuka kwa joto la mara kwa mara. Na hadi inayeyuka kabisa, ni chanzo cha baridi: maji yaliyogusana nayo, ambayo yalikuwa ya moto mwanzoni, huwa joto, kisha baridi, kisha barafu … na uzani sawa wa kuanzia 0.^OC na maji saa 70^OС, maji yote yanayotokana yatakuwa 0^OC. Kesi, kama unavyoona, ni rahisi. Lakini hapana, wanadai maelezo kutoka kwetu - lakini wapi, wanasema, joto ambalo maji ya moto yalikuwa na wapi? Marafiki, swali hili lingekuwa muhimu ikiwa sheria ya uhifadhi wa joto ingefanya kazi kwa asili. Lakini nishati ya joto haijahifadhiwa: inabadilishwa kwa uhuru katika aina nyingine za nishati. Hapo chini tutaonyesha kuwa mfumo uliofungwa una uwezo wa kubadilisha joto lake - na hata kwa njia tofauti.

Na kuhusu mabadiliko ya jumla ya maada kama kuyeyuka, ni dhahiri kwamba haihitaji "joto la siri". Joto sampuli hadi kiwango chake myeyuko - na udumishe ikiwa ni lazima - na sampuli itayeyuka bila usaidizi. Wale waliotazama epic ya filamu "Bwana wa Pete" labda wanakumbuka sekunde za mwisho za Pete ya Uweza wa Yote. Ilianguka ndani ya kinywa cha "mlima wa kupumua moto" - na sasa iko pale, uongo … joto, joto … na, hatimaye - chomp! Na badala ya pete - tayari kueneza matone. Tukio hili lilifanikiwa sana kwa watengenezaji wa filamu. Hisia kamili ya ukweli!

(Nukuu iliyo na pete inaweza kutazamwa kwenye kiunga:

Dhahabu ina conductivity nzuri ya mafuta, na pete ilikuwa ndogo, hivyo ikawasha moto kwa ukamilifu mara moja. Na, mara moja kwa kiasi kizima kilichomwa hadi kiwango cha kuyeyuka - mara moja na kuyeyuka, bila mahitaji ya joto yasiyo ya lazima. Kwa njia, mashahidi wa kuona inapokanzwa kwa chuma chakavu, kwa mfano, alumini katika tanuu za induction, wanashuhudia: haina kuyeyuka hatua kwa hatua, kushuka kwa tone - kinyume chake, vipande vinavyojitokeza huanza kuelea na kutiririka mara moja kwa kiasi chao chote. Katika kesi ya barafu, kutokuwepo kwa mahitaji ya joto yasiyo ya lazima kwa kuyeyuka sio dhahiri kwa sababu tu conductivity ya mafuta ya barafu ni mbaya zaidi kuliko ile ya metali. Kwa hiyo, barafu inayeyuka hatua kwa hatua, kushuka kwa tone. Lakini kanuni ni sawa: ni nini kinachochomwa hadi kiwango cha kuyeyuka - basi mara moja huyeyuka.

O. K. Derevensky

Soma kabisa