Техника - молодёжи 1994-08, страница 63
из 104 рукописных листов в парчовом переплете хранится в Петербургской публичной библиотеке... ■ Н. СВЕРДЛОВ г.Санкт-Петербург Заметки по поводу... О ВОДЕ - "БЕЗ ВОДЫ" * Если окислы самых энергичных металлов представляют собой твердые тела, а окислы активных металлоидов - газы, то вода - едва ли не единственный из окислов, который при нормальных условиях находится в жидком состоянии. Если первые служат основой щелочей, а вторые - кислот, то третья являет собой нейтральное вещество. Но растворение именно в нейтральной воде превращает твердые окислы металлов в едкие щелочи, а газообразные окислы металлоидов - во всеразъедающие ления. Но понадобилось два века для того, чтобы завершить это направление исследований. В 1861 году Д.И.Менделеев предсказал, что должно быть такое давление, при котором плотности пара и воды становятся неразличимыми, и такая температура, при которой граница раздела между паром и ж;' м I 1772 году сделаны два IX открытия, связанных со свойствами воды при охлаждении. Ж.Делюк определил, что ее плотность достигает максимума при +4' С (такое наблюдается только у висмута). Благодаря чему зимой, когда верхние слои водоема охлаждаются до этой температуры, они опускаются на дно, вытесняя оттуда более теплые и тем способствуя их охлаждению. В результате вся вода быстро как бы "ложится на дно" и укрывается легкой ледяной шубой, спасая водоем (и его живность) от полного промерзания. И тогда же И.Вильке, А.Лавуазье и П.Лаплас установили, что у воды рекордно большая, по сравнению с другими веществами, теплота замерзания, а у льда, соответственно, самая большая теплота плавления. Образно говоря, водная поверхность не спешит одеваться льдом при первых заморозках, будто бы дожидается серьезных заявок зимы, устойчивых крепких морозов. Зато и весной ведет себя "осмотрительно": не торопится сбросить свой панцирь, не вдруг откликается на теплые дни, а ждет, когда солнце войдет в полную силу. И эта благословенная тепловая инерционность воды и льда сглаживает резкость климатических контрастов. * Вода - рекордсмен не только по теплоте замерзания, но и по теплоте испарения. Это связано с тем, что, испаряясь при атмосферном давлении, она увеличивает свой объем в 1200 раз! Больше, чем любое другое вещество в природе! Именно потому первым тепловым двигателем и стала паровая машина: ведь даже при давлении пара в 1 атмосферу и температуре 100' С она развивала достаточную для практических нужд мощность. Воздушные же и вообще газовые двигатели при таких параметрах неработоспособны. * Первым установил, что температура кипения воды повышается вместе с давлением, французский физик Д.Папен -в 1674 году, с помощью созданного им котла высокого дав же такое - именно вода и погубила Лавуазье! Во время Великой французской революции его обвинили в том, что в корыстных целях увлажнял предназначенный для продажи табак, и казнили. * Многие даже не догадываются, что некоторые понятия, привычно используемые в быту, неразрывно связаны с водой. Не будем уж напоминать о термометрической шкале Цельсия, где за нулевую точку принята температура таяния льда, а за 100-градусную - температура ее кипения. Вот, скажем, килограмм - ведь он был определен изобретателем паровой машины Дж.Уаттом как вес 1 куб. дм дистиллированной воды! Да и калории, с помощью которых модницы следят сейчас за своим весом, не обошлись без воды: в 1852 году французские исследователи Фавр и Зильберман предложили в качестве единицы измерения теплоты такое ее количество, которое необходимо для нагрева 1 куб.см дистиллированной воды на 1" С! * "Желтая река", "Голубые озера", "Мраморное море" цвета, приписываемые воде на основе житейских наблюдений, в большинстве случаев свидетельствуют о цвете либо примесей, либо отражаемого ею неба. К выявлению же собственного цвета воды первым приступил И.Ньютон еще в 1704 водой должна исчезнуть. А спустя 8 лет английский химик Т.Эндрюс определил критические параметры - 220 атмосфер и 376" С. * Французский химик А.Лавуазье в 1770 году усомнился в данных Р.Бойля и Я.ван Гель-монта, считавших, что вода при длительном нагреве превращается в землю. Он повторил их эксперимент, причем поставил его куда масштабнее -101 день кипятил дистиллированную воду в стеклянной реторте! Выпарив ее, действительно получил землистый остаток, но, в отличие от предшественников, догадался взвесить и воду, и реторту, и остаток. Достигнув небывалой дотоле точности взвешивания, он установил: суммарный вес всех участвовавших в опыте агентов остался неизменным. Вес земли оказался в точности равным уменьшению веса сосуда, она бралась не из воды, а из стекла! Таков был результат, послуживший основой для формулировки закона сохранения массы. С тех пор вода гипнотически влекла к себе Лавуазье. В 1783 году, узнав, что за два года до того Г.Кавендиш и Дж. Уагт в Англии получали ее, пропуская электрические искры через смесь 02 и Н2, он предпринял свои опыты по выяснению химического состава воды: прокачивая пар над раскаленным железом, убедился, что последнее отнимало у воды кислород и высвобождало из нее чистый водород. Впоследствии эта реакция широко использовалась для получения необходимого для воздушных шаров газа... году, он считал ее зеленой. 143 года спустя немецкий химик Р.Бунзен, помещая в длинные трубки воду исландских гейзеров, пришел к выводу - синий! Это утверждение вызвало возражения, и в 1861 году Т.Вит-тштейн, проведя серию испытаний, объявил: Бунзен прав; те, кто ему возражал, работали с недостаточно хорошо очищенной водой. Гумусовые органические вещества, придающие воде желтоватый цвет, в сочетании с ее естественным синим могут давать зеленоватые оттенки. Интересный побочный результат был получен русским химиком Ф.Фрицше. В 1863 году он обнаружил, что при замораживании окрашенных растворов из них выделяется чистый бесцветный лед! Для красителей оказалась справедливой зависимость, хорошо известная для спирта: еще А.С. Пушкин писал о "выморозках" - водке, полученной не перегонкой, а вымораживанием... ■ В.ПРЯДИЛЬЩИКОВ, инженер Техника — молодежи 8' 94 Биография предмета ВОРОВКА ВОДЫ Клепсидра, согласно словарю иностранных слов, "водяные часы - прибор, в котором уровень воды, каплями падающей в сосуд, указывает протекшее время". Применялся в Древней Индии, Китае, Египте. В Европе со времен Греции и Рима использовался до XVIII века. Но вот вопрос: почему в переводе с греческого слово это означает "воровка воды"? Оказывается, первоначально им называлась кухонная посуда необычного устройства. Это был закрытый пузатый сосуд с узкой шейкой или полой дужкой с отверстием в верхней части; днище же его было усеяно множеством мелких дырочек. Чтобы наполнить такой сосуд, достаточно было погрузить его в колодец и дождаться, когда вода вольется пальцем отверстие шейки или полой дужки и вытащить на поверхность. Тем самым он позволял набирать воду незаметно: подошел, погрузил, зажал пальцем, понес... Никто не видел, как ты зачерпывал, никто не знает, наполнен сосуд или пуст. Отсюда и шутливое название: "клепсидра" - воровка воды. Позднее такой сосуд приспособили для измерения воды, отпускаемой для орошения. Издавна в североафриканских оазисах используется для этой цели простое устройство, подробно описанное в начале нашего века двумя немецкими путешественниками. В оазисе Фигиг, подчеркивали они, "орошение тщательно регулируется. Сторож отсчитывает время по своеобразным водяным часам. На воде плавает железный сосуд, в дне его проделана маленькая дырка, через которую медленно входит вода; уровень ее, наконец, достигает метки, сделанной на внутренней стороне сосуда. Тогда сторож громким голосом возвещает, что прошел один водяной час. Поливка данного участка сейчас же прекращается, чаша выливается и погружается опять в источник для нового участка". Эта счастливо найденная идея - измерять время истечением воды - впоследствии была воплощена во множестве хитроумных конструкций, за которыми навсегда закрепилось название предмета утвари -клепсидра. ■ Г.КОТЛОВ, инженер |
