Возьмите пробирку, наполните водой, погрузите в неё кусочек льда, а чтобы он не всплыл ( лёд легче воды ), придавите его свинцовой пулей, медным грузиком и т. п.; при этом, однако, вода должна иметь свободный доступ ко льду.
Теперь приблизьте пробирку к спиртовой лампочке так, чтобы пламя лизало лишь верхнюю часть пробирки.
Вскоре вода начинает кипеть, выделяя клубы пара. Но странная вещь: лёд на дне пробирки не тает! Мы имеем перед собой словно маленькое чудо: лёд, не тающий в кипящей воде....
Разгадка кроется в том, что на дне пробирки вода вовсе не кипит, а остаётся холодной; она кипит только вверху. У нас не " лёд в кипятке ", а " лёд под кипятком ". Расширяясь от тепла, вода становится легче и не опускается на дно, а остаётся в верхней части пробирки. Течения тёплой воды и перемешивание слоёв будут происходить лишь в верхней части пробирки и не захватят нижних более плотных слоёв. Нагревание может предаваться вниз лишь путём теплопроводности, но теплопроводность воды чрезвычайно мала.