Открытия и изобретения, о которых должен знать современный человек - [23]

Шрифт
Интервал

Однако для перевода тела в новое агрегатное состояние (твердого — в жидкость, жидкости — в пар) недостаточно нагрева до температуры плавления или кипения. Нужно сообщить еще некоторое количество теплоты (энергии), которое пойдет на разрыв связей между молекулами. Вода кипит при температуре +100 °C. Однако легко представить, как надолго затянется попытка полностью перевести воду в пар посредством кипения.

Чтобы вода выкипела, мало сообщить ей температуру кипения. Требуется придать жидкости количество теплоты, необходимое для выкипания — превращения всего объема воды в пар. Оттого, к слову, ожоги от пара гораздо болезненнее, чем ожоги от кипятка. Пар обладает большим запасом энергии, т. е. большим количеством теплоты.

Кому-то может показаться, что энергия теплота тождественны. Отчасти так оно и есть. Теплота представляет собой т. н. тепловую энергию, особую разновидность энергии вообще. Этот вид энергии можно перевести в другие виды. На этом принципе основано строение всех тепловых машин: выделяемая ими теплота преобразуется в механическую энергию, которая становится работой.

Воздух насыщен водяным паром. Как же получается, что человек не обжигается этим паром. Причин тому несколько, и открыты они были учеными не сразу. Следует сказать, что молекулы пара затрачивают свою энергию вследствие соударений с «холодными» воздушными молекулами. В результате скорость движения водяных частиц в атмосфере резко падает, пар остывает. Оттого в высших ее слоях протекают процессы конденсации, осаждения капельной влаги. Вода возвращается в жидкое состояние. Из бесчисленных мельчайших капелек складываются облака.

Второй причиной является то, что мы не ощущаем ударов отдельных молекул, а газы в атмосфере сильно перемешаны. Поэтому конденсация влаги протекает лишь на больших высотах, где падение температуры воздуха более чем заметно. Смешение молекул с разными скоростями приводит к тому, что средняя скорость частицы воздуха резко отличается от максимально и минимально возможных значений. Получается, что воздух состоит из усредненных молекул, определяющих его температуру, которую можно ощущать и измерить.

То же самое касается и всех остальных веществ в любом из агрегатных состояний. Внутри жидкости, газа и твердого тела (даже химически однородного, т. е. состоящего из одинаковых молекул или одинаковых атомов) всегда найдутся быстрые частицы и медленные. Любопытно, что нередко разница оказывается весьма существенной. Некоторые молекулы при средней температуре тела +20 °C двигаются неактивно: эти «ленивцы» преодолевают за единицу времени такое же расстояние, какое соответствует морозу в -50–100 °C. Зато наиболее быстрые движутся на скоростях, отвечающих жаре в +100–150 °C. Известны и более существенные расхождения.

Если бы ученые располагали прибором, способным отсортировать молекулы по скоростям, то обычным воздухом в комнате (а стало быть, при комнатной температуре) удалось бы вскипятить без проблем 100 г воды. К сожалению, такой прибор невозможен. Он называется «демоном Максвелла», поскольку впервые именно английский физик Дж. Максвелл открыл разделение молекул по скоростям и указал на невозможность создания такого устройства. В природе не существует фильтра для быстрых и медленных молекул.

Изобретение термометра

Человек изобрел немало способов измерять температуру окружающих его тел. До нашего времени сохранились несколько градусных шкал температуры, построенных на основе первых термометров самого разного устройства. Поразительно, что элементарный градусник не является больше научным инструментом, хотя первоначально был таковым. Ныне он нашел широчайшее применение в промышленной химии, технике, метеорологии, ветеринарии и, конечно же, в медицине.

Изобретателем замечательного измерительного прибора, полезного всем, являлся знаменитый человек. Самый первый градусник, как принято считать, создан великим механиком и астрономом Г. Галилеем, который разработал немало самых разнообразных технических приспособлений для проведения замеров во время своих экспериментов. Устройство Галилея, вошедшее в историю под названием термоскопа, сконструировано в 1597 г.

Галилеев термоскоп не был проградуирован, так что мы не имеем полного права называть устройство градусником. Он представлял собой полый стеклянный шар, соединенный трубкой с водным сосудом. Воздух в шаре при изменении температуры сжимался или расширялся, и вода то поднималась в трубке, то опускалась.

Официальное мнение относительно первенства Галилея в изобретении термометра спорно. Галилеево устройство, скорее всего, было первым научным инструментом, послужившим основой для создателей последующих моделей.

Первый настоящий термоскоп был сконструирован александрийским механиком Героном. Принцип действия термометра Герона был схож с принципом действия термометра Галилея. Воздух в шаре с водой от нагрева расширялся и вытеснял воду наружу: она выливалась через особую трубочку в блюдце. Оба термоскопа являлись одновременно и бароскопами, потому что сильно зависели от атмосферного давления. Оно вносило погрешности в измерения. Сегодня удалось подсчитать, что изобретатели обманывались на 10 °C, хотя не подразумевали об этом, да и не смогли бы проверить сами себя.


Еще от автора Сергей Николаевич Бердышев
Организация выставочной деятельности

Настоящее издание посвящено правовым, техническим, управленческим и бухгалтерским вопросам организации и проведения выставочной деятельности. Книга затрагивает такие существенные моменты, как бюджетирование выставки, управление затратами, кастинг и тренинг персонала и т. д. Уделено внимание и недостаточно освещенным в литературе сторонам выставочной деятельности: дизайну павильона, выбору музыки, еде и напиткам, одежде, косметике и бодиарту для стендистов.Издание рассчитано в первую очередь на маркетологов и рекламистов, а также на студентов, обучающихся по специальностям 350700 «Реклама» и 350400 «Связи с общественностью».


Искусство управления складом

Настоящее практическое пособие по складскому делу охватывает такие аспекты управления складом, как организация и контроль работ, оптимизация технологических процессов, внедрение НОТ, автоматизация и механизация с учетом появления новых видов машин и устройств (в особенности погрузочно-разгрузочных), управление запасами и их инвентаризация.Издание затрагивает производство работ на складах и базах предприятий всех типов – промышленных, торговых, посреднических, а также специализирующихся на оказании услуг по хранению ТМЦ.Книга адресована руководителям компаний, содержащих складское хозяйство, линейным менеджерам, управляющим складами и складскими подразделениями, сотрудникам оптовых и розничных складов, студентам ВУЗов, изучающим логистику и деловое администрирование.


Информационный маркетинг

Настоящее практическое пособие охватывает все прикладные и важнейшие теоретические аспекты информационного маркетинга – экономической дисциплины и технологии, посредством которой осуществляется управление информационными ресурсами компании в целях осуществления и оптимизации сбыта.Пособие содержит множество рекомендаций по интенсификации сбытовой деятельности посредством использования правовой, экономической, социологической и прочей информации. Читатель узнает, каким образом надлежит осуществлять сбор, хранение и использование этой информации в процессе составления и реализации маркетингового плана фирмы.Книга рассчитана на маркетологов, рекламистов.


Рекламный текст. Методика составления и оформления

Настоящее пособие предлагает читателю широкий обзор эффективных технологий по созданию оригинальных и качественных рекламных текстов любого объема и любой степени сложности. Издание охватывает такие темы, как составление и дизайн текста, подбор лексики, работа со стилем, графическое сопровождение текста, создание текстов и гипертекстов для Интернета, текст в бодиарте и многое другое.Книга рассчитана на рекламистов, копирайтеров, корректоров рекламных текстов, маркетологов, психологов, бизнесменов, а также на студентов, обучающихся по специальностям 350700 «Реклама» и 350400 «Связи с общественностью».


Искусство оформления сайта

Читатель держит в своих руках уникальный самоучитель по искусству веб-дизайна, позволяющий любому человеку, даже плохо знающему компьютер и Интернет, за несколько дней научиться создавать отличные, графически безупречно оформленные сетевые ресурсы: персональные, коммерческие, развлекательные, консультационные и т. д. В книге объясняется технология создания красочных надписей, геометрических фигур, собственных оригинальных курсоров, бегущих строк, прочих динамических эффектов и многого другого, что делает веб странички исключительно привлекательными.


Формирование финансового результата в бухгалтерском учете

Понятие финансового результата не закреплено в российском законодательстве о бухгалтерском учете. В налоговом учете применяются, хотя и не истолковываются, такие термины, как «результат хозяйственной деятельности российских организаций» и «экономический результат». Первый целесообразно понимать как товарную продукцию, выполняемые работы и оказываемые услуги. Второй вернее будет понимать более широко, возможно, в том числе, и как включающий в себя финансовый результат. Таким образом, финансовый результат как термин изначально оформился в деловой среде и так и не получил должной интерпретации у юристов.


Рекомендуем почитать
Россия и Дон. История донского казачества 1549—1917

Предлагаем вашему вниманию адаптированную на современный язык уникальную монографию российского историка Сергея Григорьевича Сватикова. Книга посвящена донскому казачеству и является интересным исследованием гражданской и социально-политической истории Дона. В работе было использовано издание 1924 года, выпущенное Донской Исторической комиссией. Сватиков изучил колоссальное количество монографий, общих трудов, статей и различных материалов, которые до него в отношении Дона не были проработаны. История казачества представляет громадный интерес как ценный опыт разрешения самим народом вековых задач построения жизни на началах свободы и равенства.


Император Алексей Ι Комнин и его стратегия

Монография доктора исторических наук Андрея Юрьевича Митрофанова рассматривает военно-политическую обстановку, сложившуюся вокруг византийской империи накануне захвата власти Алексеем Комнином в 1081 году, и исследует основные военные кампании этого императора, тактику и вооружение его армии. выводы относительно характера военно-политической стратегии Алексея Комнина автор делает, опираясь на известный памятник византийской исторической литературы – «Алексиаду» Анны Комниной, а также «Анналы» Иоанна Зонары, «Стратегикон» Катакалона Кекавмена, латинские и сельджукские исторические сочинения. В работе приводятся новые доказательства монгольского происхождения династии великих Сельджукидов и новые аргументы в пользу радикального изменения тактики варяжской гвардии в эпоху Алексея Комнина, рассматриваются процессы вестернизации византийской армии накануне Первого Крестового похода.


Продолжим наши игры+Кандибобер

Виктор Пронин пишет о героях, которые решают острые нравственные проблемы. В конфликтных ситуациях им приходится делать выбор между добром и злом, отстаивать свои убеждения или изменять им — тогда человек неизбежно теряет многое.


Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты

«Любая история, в том числе история развития жизни на Земле, – это замысловатое переплетение причин и следствий. Убери что-то одно, и все остальное изменится до неузнаваемости» – с этих слов и знаменитого примера с бабочкой из рассказа Рэя Брэдбери палеоэнтомолог Александр Храмов начинает свой удивительный рассказ о шестиногих хозяевах планеты. Мы отмахиваемся от мух и комаров, сражаемся с тараканами, обходим стороной муравейники, что уж говорить о вшах! Только не будь вшей, человек остался бы волосатым, как шимпанзе.


Историческое образование, наука и историки сибирской периферии в годы сталинизма

Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.


Технологии против Человека. Как мы будем жить, любить и думать в следующие 50 лет?

Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.


Гипотезы и заблуждения, о которых должен знать современный человек

В настоящей книге собраны сведения о наиболее знаменитых и таинственных сенсациях, гипотезах, традициях и поверьях, которые известны человечеству. Обширный материал, представленный в этом издании, способен заинтересовать самого искушенного любителя загадок природы и истории, закрепившихся в сознании большинства людей. Это касается НЛО и Бермудского треугольника, Атлантиды и исчезнувших цивилизаций, Всемирного потопа и многого другого. Книга рассчитана на самый широкий круг читателей.