161. Загадочный налет
Поскольку налет возникает изнутри, разумно ожидать, что его источником служит что-то внутри колбы. Поскольку там не так уж много деталей, подходящий кандидат находится быстро. В задаче 185 мы будем говорить о том, что спираль лампы накаливания светится потому, что нагрета до очень высокой температуры. Там же мы обсудим, что когда спираль перегорает, это происходит на одном ее участке, где нагрев вырастает до такой степени, что даже тугоплавкий материал спирали не выдерживает. Сведя это воедино, мы можем предположить, что перегоревшая спираль и служит источником налета. В месте перегорания материал спирали (обычно вольфрам) испаряется. Газообразный вольфрам оседает на холодной колбе (холодной, конечно, с точки зрения испарившегося вольфрама – для нас-то колба настолько горячая, что мы можем легко обжечься), переходя напрямую из состояния газа в состояние твердого тела. На колбе изнутри образуется тончайшая вольфрамовая пленка.
162. Опасный пар
Кипяток, попадая на кожу, отдает ей тепло. При этом сам кипяток охлаждается, а кожа нагревается – так возникает ожог.
Если на кожу попадает водяной пар, он охлаждается до температуры кипения, отдавая коже тепло, затем конденсируется, отдавая коже тепло, и лишь в этот момент превращается в кипяток, который теперь отдаст коже еще порцию тепла. Получается, что пар отдает гораздо большее количество тепла по сравнению с кипятком – поэтому и ожоги получаются более серьезные.
Чтобы составить представление о соотношении величин, проведите подсчет: сравните количество тепла, которое отдает один грамм водяного пара при конденсации, с количеством тепла, которое отдает один грамм воды, охлаждаясь от температуры кипения до температуры тела.
163. Трудная жизнь походного повара
Приготовление пищи – это большое количество разнообразных и сложных химических реакций, которые происходят при нагреве продуктов. С ростом температуры эти реакции ускоряются, с понижением – замедляются или даже вовсе прекращаются. И вот тут походного повара и ждет подвох: вода в горах закипает при более низкой температуре из-за более низкого атмосферного давления. Все блюда, которые нужно готовить в кипящей воде, из-за этого готовятся намного медленнее (если вообще готовятся).
Обратный эффект достигается в скороварке: герметично закрывающаяся крышка с клапаном позволяет поддерживать в скороварке давление выше атмосферного. Из-за этого температура кипения воды повышается – и пища готовится при более высокой температуре, порой в несколько раз быстрее.