16 подписчиков

Можно ли вскипятить воду снегом - опыт Перельмана

24 марта24 мар

2 мин

Снег - холодный. Вода кипит при 100 градусах. Как снег может заставить воду закипеть? Никак - если ты думаешь при обычных условиях. Но Перельман думал иначе. Температура кипения воды зависит от давления. При нормальном атмосферном давлении - 100°C. Но если давление понизить, вода закипит при меньшей температуре. На вершине Эльбруса (5 642 м) вода кипит при 82°C. На Эвересте - при 72°C. А если откачать воздух из колбы почти полностью, вода закипит при комнатной температуре. Даже при +20°C. Теперь представь: в колбе с пониженным давлением находится вода, нагретая до +30°C. Она не кипит, но близка к точке кипения. Положи на колбу снег. Он охлаждает стенки. Водяной пар внутри конденсируется на холодных стенках. Давление внутри колбы падает ещё ниже. И вода закипает. Вот в чём фокус. Снег не кипятит воду теплом. Он убирает пар, который давит на поверхность воды сверху. Без этого давления воде легче превратиться в пар - и она закипает. Это не теоретическая абстракция. Этот опыт легко повтори

Оглавление

Условие: давление
Снег не нагревает воду - он убирает давление
Почему это важно

Снег - холодный. Вода кипит при 100 градусах. Как снег может заставить воду закипеть?

Никак - если ты думаешь при обычных условиях. Но Перельман думал иначе.

Условие: давление

Температура кипения воды зависит от давления. При нормальном атмосферном давлении - 100°C. Но если давление понизить, вода закипит при меньшей температуре.

На вершине Эльбруса (5 642 м) вода кипит при 82°C. На Эвересте - при 72°C. А если откачать воздух из колбы почти полностью, вода закипит при комнатной температуре. Даже при +20°C.

Теперь представь: в колбе с пониженным давлением находится вода, нагретая до +30°C. Она не кипит, но близка к точке кипения. Положи на колбу снег. Он охлаждает стенки. Водяной пар внутри конденсируется на холодных стенках. Давление внутри колбы падает ещё ниже.

И вода закипает.

Снег не нагревает воду - он убирает давление

Вот в чём фокус. Снег не кипятит воду теплом. Он убирает пар, который давит на поверхность воды сверху. Без этого давления воде легче превратиться в пар - и она закипает.

Это не теоретическая абстракция. Этот опыт легко повторить в школьной лаборатории с вакуумным насосом и колбой. Перельман описывал его как один из самых наглядных примеров того, как неправильно мы понимаем кипение.

Почему это важно

Мы привыкли думать: кипение = сильный нагрев. На самом деле кипение - это когда давление насыщенного пара жидкости превышает внешнее давление. Можно повышать температуру. А можно - понижать давление. Результат один.

Именно поэтому в горах еда варится дольше - вода кипит, но при меньшей температуре. Яйцо в кипятке на Эвересте будет вариться бесконечно и никогда не сварится вкрутую - температура недостаточна.

А вы знали?

В космосе, где давления практически нет, вода закипит мгновенно при любой температуре. Капля воды в открытом космосе одновременно закипает и замерзает - часть испаряется, остаток остывает от испарения и превращается в лёд. Красивое и жуткое зрелище.

Что далее

Почему мокрая одежда темнее сухой? Казалось бы - вода прозрачная, ткань та же. Ответ удивит.

Вы знали про кипение снегом? Пишите в комментариях!

Если вы дочитали до конца - вам точно сюда. Подпишитесь, чтобы не потерять канал! Каждый день - одна задача, один фокус или один факт, всегда есть повод удивиться.