Issiqlikni ushlash

2024 Muallif: Seth Attwood | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-16 16:19

"Bugungi kunda bolalar yettinchi sinfdayoq issiqlik haqida to'g'ri g'oyalarni o'rganadilar."

("Buyuk olimlar hazillari" to'plamidan)

…Quyoshdan kuydirilgan qozoq dashti. Kichik ekspeditsiya guruhi olimlari terlarini artib, sayg'oqlarni kuzatmoqdalar. Bu olimlar mas'uliyatli ilmiy izlanishlar olib boradilar. Ular akademik Timiryazevning so'zlarini eksperimental ravishda tasdiqlamoqchi: "".

Olimlarimizning metodologiyasi hech qayerda oddiy emas. Ular hayvonlarning tabiiy muhitida qancha o't yeyishini kuzatadilar. Ushbu ozuqaning kaloriya tarkibi - ya'ni. kalorimetrda yondirilganda ajralib chiqadigan issiqlik miqdori olimlarga allaqachon ma'lum. Sayg'oqning ozuqasi tarkibidagi ushbu "potentsial energiya" miqdorini uning mushaklari hayoti davomida ishlab chiqaradigan ishi bilan solishtirishgina qoladi.

Ammo … olimlar qanchalik uzoq kuzatgan bo'lsa, ular shunchalik g'amgin bo'lib ketishdi. Ko'rdingizmi, bu sayg'oqlar qandaydir noto'g'ri edi. Ular ozgina ovqatlandilar - ularning ratsionidagi kaloriyalar soni mushaklarning energiya iste'molidan bir necha baravar kam bo'lib chiqdi. Yog 'zahiralari bunga hech qanday aloqasi yo'q edi - yozda sizning yog' zahirangiz qancha? Eng achinarlisi shundaki, sayg'oqlar barcha "ilmiy asoslangan me'yorlar"ni bekor qilishdi: ularning oziq-ovqatlarining kaloriyasi hayot uchun etarli emasligi aniq edi va ular juda quvnoq ko'rindi … Mana, maftunkor sayg'oq, olimlarga ko'z qisib, nafislik bilan. dumini ko'tarib, yana bir najasni chiqaradi. “U nima qilayotganini ko'rdingizmi? - bir kuzatuvchi qarshilik ko'rsata olmadi. - Bizni masxara qiladi, kavsh qaytaruvchi jonivor! - “Tinchlaning, hamkasb! - javob berdi ikkinchisi. - Aksincha, u bizga aytadi: biz tajribani oxiriga etkazmadik! Bu … pichan sigirdan o'tdi - u quriydi, ham yonadi! Mahalliy aholi uni yoqilg'i sifatida ishlatishadi!” - "Siz hamkasb, aytmoqchimisiz, bu … bu … ham kaloriyali tarkibga ega?" - "To'g'ri! Va biz uni o'lchaymiz!”

Aytilgan gap otilgan o'q. Kalorimetr ular ichida axlatni kuydirganda, zavqlanmadi - lekin ilm-fan uchun men chidashga majbur bo'ldim. Biroq, tadqiqotchilar axlatning kaloriya tarkibi asl ozuqaning kaloriya tarkibi bilan bir xil ekanligiga amin bo'lgach, bundan ham kamroq zavqlanishdi. Ma'lum bo'lishicha, Timiryazevning "organik moddalar tarkibidagi potentsial energiya" darajasida hayvon nafaqat mushaklari ishi uchun zarur bo'lganidan ancha kam iste'mol qiladi, balki qancha iste'mol qilsa, shunchalik chiqaradi. Ya'ni, mushaklarning ishlashi uchun mutlaqo hech narsa qolmaydi. Olimlarimiz bunday qiziq xulosalar ularning hisobotlari uchun emasligini yaxshi bilishardi. Shuning uchun, ular sochlariga kul sepdilar - o'sha kuygan axlat - va bu ishning oxiri edi.

Va hozirgacha "oziq-ovqatning kaloriya tarkibi" bilan bog'liq vaziyat qandaydir osilganlikdir. Agar siz dietologlardan "ikki hafta ichida vazn yo'qotish kafolati" uchun ovqat bilan kuniga qancha kaloriya iste'mol qilish kerakligini so'rasangiz, ular sizga hamma narsani batafsil tushuntirib berishadi - bundan tashqari, ular buni arzon qabul qilishadi va ko'zlarini yummaydilar.. Ularning ishi shunday… Lekin biz akademiklardan so‘raymiz: sayg‘oqlar yurish, chaynash, dumini ko‘tarish uchun sarflaydigan kaloriyalar qayerdan keladi? Akademiklarga esa bu savol unchalik yoqmaydi. Alamlisi, u ular uchun noqulay. Ulardan erishish mumkin bo'lgan maksimal narsa tirik organizmlar, ular aytishlaricha, eng murakkab yuqori darajada tashkil etilgan tizimlar ekanligiga murojaat qilishdir va shuning uchun ular, deyishadi, hali etarlicha o'rganilmagan. Xo'sh, siz, amakilar, tirik organizmlarni o'rganish doirasida, yuqorida aytib o'tilganlarga o'xshash kalorimetrik o'lchovlar natijalari haqida onamni ushlab turasizmi? Yoki bolalar ustingizdan kulganda qizarib ketishingizdan qo'rqasizmi? Xo'sh, mana siz uchun tasdiqlangan xalq davosi: lavlagining tumshug'ini ishqalang - agar qizarib ketsangiz, u unchalik sezilmaydi.

Akademiklar bu hayotga qanday kelishgan? Yaxshi, jonli organizmlar ular uchun juda qiyin bo'lsa ham. Ammo jonsiz moddada faqat fizik va kimyoviy qonunlar ta'sirida - kaloriyalar bilan bog'liq savollar butunlay shaffof bo'lishi kerakmi? Biz tezlatgichlar va kollayderlarda uchraydigan hodisalar haqida gapirmayapmiz. Bu har kim o'z oshxonasida ko'paytirishi mumkin bo'lgan hodisalar. Aftidan, ulkan amaliy tajriba iliqlik haqidagi mutlaqo aniq g'oyalarga aylantirilishi kerak edi. Ammo biz sizga bu tajriba qanday shakllanganini aytib beramiz.

Issiqlikning tabiati masalasida hatto qadimgi faylasuflar ham ikki lagerga bo'lingan. Ba'zilar issiqlikning mustaqil modda ekanligiga ishonishdi; tanada qancha ko'p bo'lsa, u shunchalik issiq bo'ladi. Boshqalar issiqlik materiyaga xos bo'lgan xususiyatning namoyon bo'lishi deb ishonishgan: ma'lum bir materiya holatida tana sovuqroq yoki issiqroq bo'ladi. O'rta asrlarda bu tushunchalarning birinchisi hukmronlik qildi, buni tushuntirish oson. O'sha paytda atom va molekulyar darajadagi materiyaning tuzilishi haqidagi tushunchalar butunlay rivojlanmagan edi - shuning uchun materiyaning issiqlik uchun javobgar bo'lishi mumkin bo'lgan xususiyati sir edi. Ko'pchilik faylasuflar bu sirli xususiyatni topishga urinmadilar - lekin podaning instinkti boshchiligida issiqlikning "kaloriyali materiya" sifatida qulay tushunchasiga amal qildilar.

Oh, ular qanchalik qat'iy rioya qilishdi - ushlash mushaklaridagi kramplarga. Tushuning: kaloriyali materiya, go'yo ular bilan aloqa qilganda issiqdan sovuq jismlarga o'tadi. Tanadagi kaloriya miqdori qancha ko'p bo'lsa, tana harorati shunchalik yuqori bo'ladi. Harorat nima? Va bu faqat kaloriya tarkibining o'lchovidir. Agar kaloriya moddasi o'ngdan chapga o'tkazilsa, u holda harorat o'ngda yuqoriroq bo'ladi. Va teskari. Agar kaloriya moddasi o'ngga ham, chapga ham o'tkazilmasa, o'ng va chapdagi haroratlar bir xil bo'ladi. "Kaloriyali materiya" va "harorat" tushunchalari mantiqiy ayovsiz doira bilan bog'langan bo'lsin, lekin aks holda hamma narsa hayratlanarli edi. Hatto amaliy xulosalar chiqarish ham mumkin edi: tanani isitish uchun unga kaloriya moddasini qo'shish kerak - u mavjud bo'lgan narsalar bilan solishtirganda. Va bunday qo'shilish uchun ko'proq isitiladigan tana talab qilinadi, aks holda kaloriya moddasi o'tkazilmaydi. Yorqin! Ushbu g'oyalar asosida ishlaydigan issiqlik dvigatellari yaratilgan! Kaloriyali moddalarning buzilmasligi printsipi hatto shakllantirildi, ya'ni aslida issiqlikni saqlash qonuni!

Albatta, bugungi kunda bu o'rta asr g'ayrioddiylarining soddaligi haqida gapirish biz uchun oson. Bugun biz bilamizki, issiqlik energiya shakllaridan biridir va energiyaning saqlanish qonuni uning shakllaridan hech biri uchun ishlamaydi. Bu qonun butun energiya uchun ishlaydi - energiyaning ba'zi shakllarini boshqalarga aylantirish mumkinligini hisobga olgan holda. Ammo kalorifik materiya koinotning ajralmas qismi hisoblangan o'sha davrda, uning buzilmasligi printsipi universal ko'lamga da'volar tufayli faylasuflarni hayratga soldi. Ushbu printsipni eksperimental tasdiqlash uchun - haqiqiy, universal emas, balki mahalliy miqyosda - kaloriyametrlar deb ataladigan ikkita tubli qutilar ixtiro qilindi va foydalanishga topshirildi.

Bu hayratlanarli: ilmiy-texnika taraqqiyoti jarayonida ular mexanik sekundomerlardan avval kvartsga, so‘ngra atom soatlariga, yer o‘lchagich lentalaridan lazerli masofa o‘lchagichlarga, so‘ngra GPS qabul qiluvchilariga o‘tishdi – va faqat kalorimetrlar aylantirildi. issiqlik ta'sirini to'g'ridan-to'g'ri aniqlashda mutlaqo almashtirib bo'lmaydigan bo'lib chiqdi. Hozirgacha kalorimetrlar o'z foydalanuvchilariga sodiqlik bilan xizmat qilmoqda: foydalanuvchilar ularga ishonishadi va ularning yordami bilan haqiqatni bilishadi deb o'ylashadi. Va o'rta asrlarda ular uchun ibodat qilishgan, yomon ko'zdan himoyalangan va hatto tutatqi bilan fumigatsiya qilingan - ammo bu ko'p yordam bermagan. Mana qarang: o'rganilayotgan jarayon bufer moddasi bilan to'ldirilgan katta shisha ichida joylashgan issiqlik o'tkazuvchi devorlari bo'lgan stakanda davom etdi. Agar o'rganilayotgan jarayon davomida kaloriyali moddalar ajralib chiqqan yoki so'rilgan bo'lsa, bufer moddaning harorati mos ravishda ko'tariladi yoki kamayadi. Ikkala holatda ham o'lchangan qiymat o'rganilayotgan jarayondan oldin va keyin bufer moddasining harorat farqi edi - bu farq termometr yordamida aniqlandi. Voila! To'g'ri, ozgina qiyinchilik tezda aniqlandi. O'lchovlar bir xil sinov jarayoni bilan, ammo turli xil tampon moddalar bilan takrorlandi. Va ma'lum bo'ldiki, turli xil bufer moddalarning bir xil og'irliklari, bir xil miqdordagi kaloriya moddalarini o'z ichiga olgan holda, har xil darajada qiziydi. Issiqlik ishlarining ustalari ikki marta o'ylamasdan, fanga moddalarning yana bir xususiyatini - issiqlik sig'imini kiritdilar. Bu juda oddiy: issiqlik sig'imi ko'proq kaloriyali moddalarni o'z ichiga olgan moddaning bir xil darajada qizishi uchun kattaroqdir, qolgan barcha narsalar teng. Kuting, kuting! Keyin termal effektni kalorimetrik usul bilan aniqlash uchun bufer moddaning issiqlik sig'imini oldindan bilish talab qilinadi! Qayerdan bilasiz? Issiqlik ustalari bu savolga ham tirishmasdan javob berishdi. Ular o'zlarining qutilari nafaqat termal effektlarni, balki issiqlik sig'imlarini ham o'lchash uchun mos bo'lgan ikki maqsadli qurilmalar ekanligini tezda angladilar. Axir, agar siz tampon moddasining harorat farqini o'lchasangiz va u tomonidan so'rilgan issiqlik hosil qiluvchi moddalar miqdorini bilsangiz, unda kerakli issiqlik sig'imi kumush laganingizda! Va shunday bo'ldi: issiqlik effektlari issiqlik sig'imlari haqidagi bilimlar asosida o'lchandi va issiqlik quvvatlari issiqlik effektlarini o'lchash asosida tan olindi. Va agar kimdir yomon niyat bilan emas, balki faqat qiziquvchanlik uchun: "Siz birinchi navbatda nimani o'lchadingiz - issiqlikmi yoki issiqlik sig'imi?" - keyin unga shunday ruhda javob berildi: "Eshiting, aqlli yigit, birinchi bo'lib nima keldi - tovuqmi yoki tuxummi?" - va dono yigit ahmoqona savollarni bermaslik kerakligini tushundi.

Qisqasi: agar siz ahmoqona savollar bermasangiz, unda bitta nuance bundan mustasno, kalorimetrik usulda hamma narsa yaxshi edi. Eng boshidan bu usul kaloriyali moddalar faqat ko'proq qizdirilgan jismlardan kamroq isitiladigan jismlarga oqib o'tishga qodir degan asosiy postulatga asoslangan edi. Keyin hech kim oddiy narsani o'ylamagan edi: agar bu asosiy postulat to'g'ri bo'lsa, vaqt o'tishi bilan barcha jismlarning harorati tenglashadi - va ular aytganidek, omin. Biroq, agar kimdir bu haqda o'ylagan bo'lsa, ular Xudoning rejasi bunday ahmoqlikni o'z ichiga olmaydi, deb unga asosli ravishda e'tiroz bildirgan bo'lar edilar - va bu bilan hamma tinchlanardi.

Bir so'z bilan aytganda, fanda kaloriyali materiya tushunchasi qulay tarzda isitiladi. Shuning uchun, bizning Lomonosov o'zining rustik soddaligi bilan bu idillaga mos kelmadi. Axir, u ma'lum tushunchalarga amal qilmadi, ularni tadqiq qildi - va buning evaziga ko'proq adekvatlarini taklif qildi. Lomonosov "Issiqlik va sovuqlik sabablari haqida mulohazalar" (1744) asarida issiqlikning sababini aniq ifodalagan - bu tana zarralari "". Aytgancha, u darhol ajoyib xulosaga keldi: "". Bugungi kunda ancha yuqori ilmiy atama - "mutlaq nol harorat" qo'llaniladi, ammo Lomonosov nomi tilga olinmaydi. Axir, u kaloriyali materiya tushunchasini yo'q qilish uchun ehtiyotsizlikka ega edi! Shunday qilib, u faylasuflar ko'rsatmagan deb yozgan - "". "" Agar faylasuflar keyinchalik kvant mexanikasi usullaridan foydalanganlarida, ular qandaydir "issiqlik funktsiyasini kamaytirish" ni o'ylab topishgan bo'lar edi. Garchi barcha "o'rta asrlardagi qorong'ulik" uchun bu juda ahmoqlik deb hisoblansa ham - bu faqat XX asrda odatiy holga aylandi. Hali ham uzoq kutish bor edi … Va Lomonosov "kaloriya materiya" ning og'irligi haqidagi quyidagi aldashni aniqladi. "". Afsuski, taniqli Robert Boyl noto'g'ri ish qildi: metall qovurilganda uning ustida shkala paydo bo'ladi va namunaning og'irligi ortadi - ammo oksidlanish reaktsiyasi natijasida qo'shilgan modda tufayli. "", Bundan tashqari, "". Ammo Lomonosov ham "" nazoratini amalga oshirdi.

Bu halokatli dalillar bilan solishtirganda, kaloriyali moddalar haqidagi butun ta'limot bolalarcha gap-so'z edi - hatto kimyoviy laboratoriyalardagi shogirdlar ham buni tushunishdi. Ammo akademik magistrlar Lomonosovning haqligini tan olishmadi - ular donolik bilan o'lim sukutini saqlab qolishdi. "Bu ish bo'yicha bizda bahslashadigan hech narsa yo'q", deb o'ylashdi ular. "Ammo biz hammamiz ahmoq bo'lishimiz mumkin emas va faqat u dahodir." Bundan tashqari, bu fikr barcha akademik rahbarlarga obsesif ravishda keldi. Garchi akademiklar bir qarorga kelmagan bo'lsalar-da, tashqi ko'rinishida bu yuz dollarlik dunyo fitnasi sifatida namoyon bo'ldi. Va ularning barchasi eng halol va olijanob odamlar edi. Tanlovga kelsak - bir-birlari halol va olijanobroq. Halolni haydab, olijanobni haydabdi.

Lomonosovning do'sti hisoblangan Eylerni olaylik. Parij Fanlar akademiyasi issiqlik tabiati bo'yicha eng yaxshi ish uchun tanlov e'lon qilganida, u tanlovda g'olib chiqdi va taqdim etilgan ishda shunday deb yozgan Eyler mukofotini oldi: "" (1752). Ammo bu Eyler ishi bundan mustasno edi. Qolgan "halol va olijanoblar" indamay, Lomonosovning o'limini (1765) sabr bilan kutishdi. Va shundan keyingina, sodiq qolish uchun yana etti yil kutib, ular yana kaloriyali moddalar haqida o'zlarining shov-shuvlarini boshladilar. Ko‘rdingizmi, Lomonosovning haqligini tan olishning iloji yo‘q edi. Endi, agar u biron bir kichik ish qilgan bo'lsa - masalan, o'sha Boylning aldanishlarini fosh qilgan bo'lsa, va tamom - u holda Lomonosov qonuni xuddi Boyl-Mariot qonuni kabi hozir darsliklarda bo'lar edi. Va Lomonosov o'sha davrning barcha ilm-fanini belkurak bilan tortib oldi. Qabul qiling, darsliklarda "Lomonosovning birinchi qonuni", "Lomonosovning ikkinchi qonuni" va hokazolarni yozmang. - hisob ko'p o'nlab ketganda! Talabalar chalkashib ketishadi! Shuning uchun kaloriyali materiya ruhida talqin qilinishi mumkin bo'lgan yangi eksperimental faktlar portlash bilan o'tdi.

Va ba'zi faktlar mavjud. O'sha kunlarda tabiatshunoslarning modasi bor edi: falon miqdorda sovuq suvni falon miqdorda issiq suv bilan aralashtirish va aralashmaning hosil bo'lgan haroratini aniqlash. Tajriba Richman formulasini tasdiqladi: harorat qiymati o'rtacha og'irlikda edi - alohida holatda, sovuq va issiq suvning teng miqdori bilan, bu arifmetik o'rtacha edi. Shunday qilib: kimyogar Blek, keyin esa kimyogar Uilke issiq suvni sovuq suv bilan emas, balki muz bilan aralashtirish hollari uchun Richman formulasini tekshirishni boshladilar - erish nuqtasida "o'sha muz, bu suv" deb qaror qildilar. bitta ahmoqdir". Natija chiqdi - bugun aniq aytish mumkin - mutlaqo hayratlanarli. Dastlabki teng muz og'irliklari uchun oxirgi suv harorati 0 da^OC va suv 70 da^OC o'rtacha arifmetikdan uzoq bo'lib chiqdi - u 0 ga teng bo'lib chiqdi^OS. Aqlni chalg'ituvchimi? Undan keyin! Aql shu qadar qorong'i ediki, ular ishtiyoq bilan "muz erishining yashirin issiqligi" tushunchasiga berilishdi. Ushbu kontseptsiyaga ko'ra, muzni eritish uchun uni erish haroratiga qadar qizdirishning o'zi etarli emas, bu esa unga ma'lum miqdordagi kaloriyali moddalarni uning issiqlik sig'imiga muvofiq etkazishni talab qiladi - u ham bo'ladi. muzga qo'shimcha katta miqdordagi kaloriyali moddalarni chiqarish uchun zarur bo'ladi, bu esa erishning o'zi uchun ketadi. To'g'ri, erish paytida muzning harorati o'zgarmaydi va termometrlar bu qo'shimcha kaloriyali moddaga reaksiyaga kirishmaydi - shuning uchun erish issiqligi "yashirin" deb ataladi. Hammasi o'ylangan! Va, eng muhimi, tajriba tasdiqlaydi: ular aytishlaricha, suvning issiqlik ta'minoti 70 ga boradi^OC, agar muz erimasa?! Shunday qilib, biz uning yashirin termoyadroviy issiqligining raqamli qiymatini topdik. Akademiklar quvonchdan yig'ladilar - Blek va Uilk mantig'i ajralmas dastlabki taxmin ostida ishlayotganiga ko'zlarini yumdilar: tabiatdagi issiqlik miqdori saqlanib qoladi. Ushbu aldangan taxmin bilan Blek va Uilkning natijalari haqiqatan ham kaloriyali moddalar mavjudligini tasdiqladi. Hammasi qaytadan boshlandi. Biroq, Lomonosovning sa'y-harakatlari behuda emas edi: hozirgi kaloriya moddasi og'irlikning yo'qligi kabi o'ziga xos xususiyatga bog'liq edi - aks holda, aslida bu kulgili bo'lib chiqdi. Va ular kaloriyali moddalar o'rniga vaznsiz kaloriyali suyuqlikni chiqarishdi, buning uchun ular to'g'ri nomni tanladilar: kaloriya. Va ular avvalgidan ko'ra ko'proq va chiroyli bo'lib ketishdi.

Nega biz bu haqda batafsil gapiryapmiz? Chunki agregat o'zgarishlarning yashirin issiqliklari haqidagi ushbu o'yin fizikada qanday paydo bo'lganligini bilish foydalidir - bu hali ham ilmiy haqiqat deb hisoblanadi. Bu “haqiqat”ning “ilmiy tabiati” haqida bir necha so‘z aytishga to‘g‘ri keladi.

Tasavvur qiling: kalorimetrning ichki oynasi suv va muzni o'z ichiga oladi - bir-biri bilan va bufer moddasi bilan termal muvozanatda. Haroratning ahamiyatsiz ko'tarilishi, deb ataladigan darajaga qadar. suyuqlanish nuqtalari - va muz va suv o'rtasidagi fazaviy muvozanat buziladi: muz eriy boshlaydi. Bu erish uchun issiqlik qayerdan keladi? Bufer moddadanmi yoki nima? Ammo keyin uning harorati pasayadi va "eritish uchun" issiqlik oqimi to'xtaydi. Aslida, barcha muzlar eriydi va harorat suyuqlik nuqtasida qoladi. Skandal!

Ehtimol, bugungi akademiklar bu natijani qandaydir zerikarli istisno deb bilishadi, chunki boshqa hollarda, ular, masalan, tau-Ceti yulduzining termal muvozanatini hisoblashda, oxiri mukammal tarzda uchrashadi, deyishadi. Yo'q, azizlar, siz bu erda "istisno" bilan tushmaysiz. Sizningcha, ochiq suv havzalarida muzning paydo bo'lishi termal effekt bilan hamroh bo'lishi kerak - faqat hozir xuddi shunday "birlashma issiqligi" chiqarilishi kerak. Siz, azizlarim, o'ylab ko'rdingiz - bu qanday natijalarga olib kelishi kerak? Muz pastdan o'sadi va muzning issiqlik o'tkazuvchanligi suvnikidan ikki baravar yomonroqdir. Shuning uchun, amalda barcha "birlashma issiqligi" muz ostidagi suvga chiqarilishi kerak. Agar biz mos yozuvlar qiymatlarini ko'rib chiqilayotgan holat uchun eng oddiy issiqlik balansi tenglamasiga almashtirsak, 1 mm muz qatlamining paydo bo'lishi qo'shni 1 mm suv qatlamining 70 gradusgacha qizishiga olib kelishi ma'lum bo'ladi. 0,5 mm suv qatlami - 140 darajagacha; ammo, allaqachon 100 da^OU qaynay boshlaydi). Bu natija sizga qanday yoqadi, azizlar? Balki biz bejizga suvning termal aralashuvini hisobga olmadik, deysiz? Haqiqatan ham, 0 dan oraliqda^O 4 gacha^OC, iliqroq suv cho'kadi va sovuq suv ko'tariladi. Nima! Ammo, bunday aralashtirish sharoitida ham, agar suv yuzasida issiqlik manbai bo'lsa, yuqoridagi suv pastdan ko'ra issiqroq bo'lar edi. Aslida, muz ostidagi suvdagi odatiy Arktika harorat rejimi quyidagicha: muz bilan aloqa qilgan suv muzlash nuqtasiga yaqin haroratga ega va chuqurlik oshgani sayin (ma'lum bir qatlam ichida) harorat oshadi. Bu aniq dalil: muzdan, hatto o'sib borayotgan muzdan ham suvga issiqlik oqimi yo'q. Okeanologlar buni uzoq vaqt oldin tushunishgan, shuning uchun ular shunday ahmoqni o'ylab topishgan: "". Mintaqaviy miqyosda trillionlab kilokalor bilan hisoblangan bu issiqlik keyingi nima qiladi - okeanologlar endi qiziqmaydilar; atmosfera muhandislari bu issiqlik bilan yanada shug'ullansin. Okeanologlar muzning issiqlik o'tkazuvchanligi suvnikidan ikki baravar yomonroq ekanligini bilishmaydi deb o'ylash mumkin. Ajabo, Arktika ekspeditsiyalari qayta-qayta qaerga ketyapti va gidrologlar meteorologlar bilan birga u yerda nima qilishyapti - ular muzdan haykallarni kesib tashlashyaptimi yoki nima?

Suv muzlaganda issiqlik chiqmasligiga ishonch hosil qilish uchun Arktikaga borishning hojati yo'q. Televizorda MythBusters juda takrorlanadigan tajribani namoyish etdi. Sovutgichdan bir shisha o'ta sovutilgan suyuq pivo chiroyli tarzda olinadi. Siz bu shishani teshib qo'yasiz - va undagi pivo bir necha soniya ichida muz bo'laklariga aylanadi. Va shisha sovuq bo'lib qoladi … Bu tajriba juda mashhur kuchga ega. Kalit so'zlar: "issiq, sovuq, shisha, pivo" - hamma narsa juda tushunarli. Hatto bugungi akademiklar uchun ham.

Tasavvur qiling-a, bu akademiklar uchun bu qanchalik qiyin: “yashirin termoyadroviy issiqlik” mavjud emasligi sababli, siz nafaqat ettinchi sinf uchun fizikani qayta yozishingiz kerak, balki bahonalar ham topishingiz kerak - ba'zi o'rta asr kimyogarlari Blek va Uilk ularni qanday aldashgan. Va agar akademiklar bu hiylaning sirini haligacha tushunmasalar, qanday qilib o'zini oqlash mumkin? Mayli, keling, sizga ko'rsatamiz. Buning siri shundaki, muz 0 da^O, uni issiq suv bilan aralashtirgandan so'ng, uning harorati ko'tarilmaydi: u doimiy haroratda eriydi. Va u to'liq erimaguncha, u sovutish manbai bo'lib xizmat qiladi: u bilan aloqa qilganda avval issiq bo'lgan suv iliq bo'ladi, keyin soviydi, so'ngra muz … 0 da muzning teng boshlang'ich og'irligi bilan.^OC va suv 70 da^OS, barcha hosil bo'lgan suv 0 da bo'ladi^OC. Ish, ko'rib turganingizdek, oddiy. Lekin yo'q, ular bizdan tushuntirishni talab qilmoqdalar - lekin ular issiq suvning issiqligi qaerda ekanligini aytishadi? Do'stlar, agar issiqlikning saqlanish qonuni tabiatda ishlasa, bu savol o'rinli bo'lar edi. Lekin issiqlik energiyasi saqlanib qolmaydi: u erkin energiyaning boshqa shakllariga aylanadi. Quyida biz yopiq tizimning haroratini va hatto turli yo'llar bilan o'zgartirishga qodir ekanligini ko'rsatamiz.

Va materiyaning erish kabi agregat o'zgarishiga kelsak, u hech qanday "yashirin issiqlik" ga muhtoj emasligi aniq. Namunani erish nuqtasiga qadar qizdiring va agar kerak bo'lsa, uni ushlab turing va namuna yordamsiz eriydi. “Uzuklar hukmdori” kinoepopeyasini tomosha qilganlar “Qudratli uzuk”ning so‘nggi soniyalarini eslasa kerak. U "olovli tog'"ning og'ziga tushdi - va hozir u erda yotadi, yotadi … qiziydi, qiziydi … va nihoyat - chomp! Va uzuk o'rniga - allaqachon tarqaladigan tomchilar. Ushbu sahna kino ijodkorlari uchun juda muvaffaqiyatli bo'ldi. Haqiqatning to'liq tuyg'usi!

(Uzukli parchani havolada ko'rish mumkin:

Oltin yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligiga ega va uzuk kichkina edi, shuning uchun u bir vaqtning o'zida butunlay qizib ketdi. Va darhol butun hajmda u erish nuqtasiga qizdirildi - keraksiz issiqlik talablarisiz darhol va eritildi. Aytgancha, metall parchalarini, masalan, alyuminiyni induksion pechlarda isitishning guvohlari guvohlik berishadi: u asta-sekin, tomchilab erimaydi - aksincha, chiqadigan bo'laklar suzishni boshlaydi va darhol butun hajmi bo'ylab oqadi. Muz holatida, erish uchun keraksiz issiqlik talablarining yo'qligi shunchaki aniq emas, chunki muzning issiqlik o'tkazuvchanligi metallarga qaraganda ancha yomon. Shuning uchun muz asta-sekin, tomchilab eriydi. Ammo printsip bir xil: erish nuqtasiga qizdirilgan narsa - keyin darhol eriydi.

O. X. Derevenskiy

To'liq o'qing