Увлекательная физика - [2]
– Интересно, а почему вещества из одного состояния переходят в другое? Чтобы не скучать?
– Это с тобой, Чевостик, соскучиться невозможно! А эти переходы случаются, когда меняется температура или давление. С давлением мы сегодня разбираться не будем, а вот как на агрегатное состояние влияет температура, мы только что увидели.
– Точно! Вода попала на мороз и замёрзла! А когда придёт весна и на улице снова станет тепло, наш каток растает.
– А теперь ответь на вопрос: что будет, если нагреть кусок какого-нибудь металла? Например, золота?
– Он станет горячим.
– Не только. Если температура будет достаточно высокой, металл расплавится. То есть станет жидким.
– Ну и ну!
– Это ещё не всё. Если усилить нагрев, то наше золото перейдёт в третье агрегатное состояние и станет газом. Что такое газ, ты хорошо знаешь, ведь воздух, который вокруг нас, – это смесь всяких газов и есть.
>Золото: твёрдое, жидкое и газообразное состояние
– И что же? Золото станет похоже на воздух?!
Не представляю!
– Поверь, это так. Только наблюдать газообразные металлы мы не станем. Думаю, температуры, при которых они получаются, для нас жарковаты.
А вот перевести в газообразное состояние воду можно прямо на нашей кухне. Заодно погреемся, а то мороз нешуточный.
Сложи ладони ковшиком и попроси вылить стакан воды тебе в руки. Сможешь ли ты удержать воду в ладонях, не пролив ни единой капли? Теперь вылей стакан воды в форму для льда и заморозь.
Через пару часов ты увидишь, что вода замёрзла и превратилась в лёд. Достань кусочки льда и набери их себе в ладони. Легче ли теперь удержать стакан воды в руках? Да, потому что вода стала твёрдой и больше не проливается. Кстати, именно так придумали перевозить воду в жаркие страны, где её не хватает, – в виде айсбергов.
Скорее домой, греться
>Свойства твёрдых, жидких и газообразных тел
C времяскоком всё легко и просто: только мороз начал нас щипать за нос и щёки, а мы раз – и дома. На кухне тепло. Дядя Кузя расставил наши прозрачные чашки, достал из холодильника лимон и банку с моим любимым малиновым вареньем.
– Ну вот, Чевостик. Сейчас попьём чаю, и ты согреешься. Кстати, чайник уже на плите, и я советую понаблюдать за тем, что в нём происходит во время нагрева.
– Дай-ка я посмотрю, чайник-то у нас тоже прозрачный. На его стенках изнутри появились крохотные пузырьки. Ого, они растут, всплывают, а потом лопаются! От этого вода в чайнике так бурлит! А из носика показался пар. Он выходит заметной струйкой, выше она исчезает, пара уже не видно – он смешался с воздухом. Дядя Кузя, я догадался, водяной газ – это пар.
– Совершенно верно.
– А ещё я понял, как можно менять эти самые агрегатные состояния воды. Возьмём стакан с водой, сунем его в морозилку, подождём немного – и лёд готов! А чтобы ледышку превратить в газ, её просто надо сильно нагреть в кастрюле!
– Молодец, Чевостик! Только хочу предупредить: замораживать воду лучше в пластмассовой посуде, потому что стеклянная может лопнуть. А вот и наш чайник подаёт сигнал, что вода вскипела. Наливай заварку.
– Ой! Я случайно опрокинул чашку, и заварка растеклась по столу.
– Не беда, зато мы познакомились с одним свойством всех жидкостей. Любая жидкость не сохраняет форму.
– Свойство так себе. Из-за него теперь придётся лужу вытирать. Наверное, тут целых полчашки наберётся. Или даже больше…
– Ты соберёшь ровно столько воды, сколько пролил. Это ещё одно свойство жидкостей – куда бы их ни переливали, они сохраняют свой объём. Объём – это место, которое вещество или предмет занимает в пространстве. Поясню на примере: если мы возьмём полное ведро воды и разольём его по чашкам, а потом снова сольём всю эту воду в ведро, воды в нём окажется ровно столько, сколько было – ни каплей больше, ни каплей меньше.
– А у твёрдых веществ есть объём?
– Есть. Все твёрдые вещества тоже сохраняют свой объём. Но они, в отличие от жидкостей, не меняют свою форму. Вспомни: когда жарко, в напитки добавляют кубики льда.
>Жидкости сохраняют свой объём
>Газы не имеют своего объёма, они занимают всё пространство, какое есть
– Летом я люблю пить сок с такими кубиками! Вытряхиваешь их в стакан, и они плавают в соке, прозрачные, ровненькие. А ведь правильно: лёд – твёрдая вода – сохраняет свою форму! А жидкая – нет. Дядя Кузя, а у пара и других газов есть форма и объём? Хотя что я спрашиваю, никакой формы у них точно нет.
– И своего объёма газы тоже не имеют. Они занимают всё пространство, какое есть. Возьмём газ, который мы выдыхаем, – углекислый газ. Одно и то же количество углекислого газа может равномерно распределиться и по маленькой комнате, и по огромному залу. Этот газ, как и многие другие вещества, состоит из крошечных частиц – молекул. В огромном зале молекулы углекислого газа будут далеко друг от друга и нам не помешают. Но если это же количество молекул углекислого газа окажется в тесной комнатушке, они будут попадаться гораздо чаще и нам станет душно.
– Всё ясно. А теперь повторяем: у газов нет ни объёма, ни формы. У жидкостей нет формы, но есть объём, а у твёрдых веществ есть и объём, и форма.
– Молодец, Чевостик! Как говорится, всё разложил по полочкам.
