Жидкий лед
Чтобы объяснить, что такое жидкий лед, был проведен опыт, который может показаться фокусом. Задача заключается в том, чтобы разрезать лед, не разделив его на части.
Приготовления к опыту недолги
Ледяную сосульку диаметром приблизительно 2,5 сантиметра закрепляют на штативе. Близ опоры сосульки на нее набрасывают петлю из тонкой проволоки. На свисающий конец петли прикрепим 5-килограммовую гирю. Расстояние между гирей и столом пусть будет примерно 5 сантиметров.
Площадь сосульки, покрытой проволокой, составляет примерно 1/10 см2
. Гиря давит на один квадратный сантиметр с силой 50 килограммов. Как видим, нагрузка на поперечное сечение ледяной сосульки довольно значительная. Пока рассчитывалась нагрузка, опыт уже начался. Гиря медленно опускается. Проволока все глубже врезается в сосульку. В месте разреза блестит вода. Сейчас отрезанный кусок сосульки упадет.
Но не тут-то было! Когда гиря с проволокой падает на стол, сосулька остается целой! Дело в том, что сосулька тает под давлением, которое оказывает на нее груз. Как только это давление снимается, сосулька опять смерзается. До сих пор мы полагали, что лед тает только при нагревании. Теперь мы знаем, что лед тает и под давлением. Это установил еще сто лет тому назад английский естествоиспытатель Фарадей.
Поддерживая температуру воды ниже точки замерзания, он не давал воде расширяться и таким образом получал жидкий лед. Как только давление прекращалось, вода опять превращалась в лед. Опыт с сосулькой на первый взгляд может показаться только игрой. На самом деле он отвечает на целый ряд вопросов, на которые до сих пор мы не могли ответить.
Этот опыт отвечает, например, на вопрос, почему нельзя кататься на коньках по зеркально-блестящему паркету или по каменному или стеклянному полу: У конькобежца давление на конек составляет несколько сот килограммов на каждый квадратный миллиметр площади. При давлении под коньком образуется очень тонкий слой воды, действующий как смазка в машине. Как только давление прекращается, вода вновь замерзает, а конек скользит дальше.
Точно так же, словно на гигантском коньке, спускается в долину ледник, здесь так же действует принцип жидкого льда. Даже самые простые снежки подчиняются этому закону. Снежок легче всего сделать тогда, когда температура воздуха не ниже нуля. Если снег очень холодный, снежок трудно слепить, потому что давления наших рук недостаточно, чтобы плотно умять его.
Чем ниже температура, тем больше должно быть давление. Похожая запись: Сухой лед.