Большинство привычных нам процессов не такие простые, какими кажутся на первый взгляд. Замечали ли вы, как долго способны плавать кубики льда в стакане с достаточно тёплой газировкой, даже в летний день? Что мешает замёрзшей воде взять и тут же раствориться?
В физике существует понятие фазового перехода - это состояние, когда тело из твёрдого становится жидким, а из жидкого переходит в газообразное состояние. То есть, меняет свою форму.
Если сравнить лёд и воду, и задать себе вопрос, в чём же их фундаментальное отличие, то единственный логичный ответ - молекулы в них ведут себя немного по разному.
И действительно, твёрдое вещество образовано группами или, если хотите, рядами молекул, которые сцеплены в некое подобие решётки. Конечно, увеличив кусок льда, вы не увидите никакой проволоки и арматуры, в месте соединения которой удерживаются молекулы. Скорее, перед вами предстанут точки, висящие особым порядком в пустоте, через равные, почти идеально точные, промежутки. Такой порядок называют кристаллической решёткой, а частицы удерживаются в ней силами электромагнитной природы (не гравитационного притяжения, заметьте!).
Когда тело охлаждается, его молекулы начинают замедляться и почти останавливаются - тут-то и происходит "слипание" друг с другом.Но по мере нагревания, они получают всё больше энергии, постепенно "оживая" и начиная двигаться. Температура растёт, энергии приходит всё больше, молекулы уже не покачиваются,а вовсю дрожат. Кажется,всего мгновение отделяет нас от разрушения решётки!
Но как показывают расчёты, перед этим прыжком из одного состояния в другое (в воде молекулы уже не так жёстко привязаны друг к другу), лёд ведёт себя не совсем логично по нашим бытовым представлениям. Дальнейший рост энергии, которую он получает, не приводит к росту температуры! Кубик льда отбирает тепло у содержимого стакана, но остаётся холодным. Этот процесс похож на наращивание усилий для окончательного слома решётки. Кусок льда буквально вбирает энергию, полностью отдавая её на преодоление межмолекулярных сил. И только после небольшого периода с постоянной температурой, наконец происходит процесс таяния, саморазрушения.
А всё казалось таким простым и очевидным!
Было интересно? Посмотрите другие материалы канала и подпишитесь
