Юный техник 1973-08, страница 61
1. Если через брусок льда перекинуть струну, а к ее концам подвесить груз, то по истечении определенного времени, которое зависит от толщины бруска и веса груза, проволока пройдет сквозь лед, но не перережет его на две части. Попробуйте объяснить это явление, при няв во внимание, что температура плавления льда понижается прй увеличении давления. Правильно объяснив явление, вы поймете, почему обломки горных пород, попавшие на поверхность ледника, проникают в его толщу. Кто и когда впервые проделал опыт с ледяным бруском? 2. В U-образной стеклянной трубке, заканчивающейся с обеих сторон шарообразными сосудами, находятся только вода и ее пары. Такое устройство называют криофором, или водяным молотком. Почему при интенсивном охлаждении верхнего сосуда, когда в нем образуется лед, замерзает и вода в нижнем сосуде, если даже не учитывать теплопроводность стенок трубки? 3. Если на поверхность воды поместить металлическую пластинку с приделанной снизу гребенкой из медных прутков, то нарастание льда под ней происходит с более высокой скоростью, чем на свободной поверхности воды. Разобравшись с этим явлением, вам станет ясно, почему оно используется для получения соли и пресной воды методом вымораживания. различными средствами. Но самым простым и надежным оказался... лед. Ведь из-за низкой теплопроводности льда слой в трубах растет только до определенной толщины. А что, если покрыть трубы льдом снаружи? Снег, лед и даже иней оказались хорошим теплоизолятором. Чтобы избежать внутреннего оледенения, достаточно устроить наружное. Если заморозить вспененную воду, образуется пористый, «губчатый» лед. Теплопроводность его в 18 раз меньше, чем у сплошного, монолитного льда. Плитами пенольда можно покрывать бетонные блоки, чтобы выравнивать в них температуру и предохранять их от термических напряжений. Слой пенольда, словно шуба, защищает дно котлована от промерзания. Дед, как и обыкновенная вода, • *тоже- проводит электрический ток. Если напряжение в 200 вольт приложить к кубику льда с ребром 2,5 см, то потечет ток в миллионную долю ампера. . Но что интересно: переносчиком электрического заряда у него являются не электроны, а протоны. Когда пористые палладиевые электроды насыщали газообразным водородом и прикладывали к образцу льда, то электрическое напряжение, словно ветер, «продувало» водород сквозь слой льда от положительного электрода к отрицательному. «Протонным полупроводником» называют лед физики, исследующие его свойства. Как и у всякого полупроводника, электрические свойства льда изменяются при добавлении в него примесей. Если растворить в нем некоторое количество углекислоты, то электропроводность увеличится в тысячи раз. Протоны отщепляются от молекул углекислоты гораздо легче, чем от молекул воды, образующих кристалл льда. Поэтому углекислота играет здесь роль дополнительного донора протонов. Есть примеси, которые, наоборот, захватывают подвижные протоны и снижают электропроводность. Если такой агрессивной примеси слишком много, то, захватив все свободные протоны, она начинает отбирать их у молекул воды, пока не насытится полностью. На некоторых молекулах окажется недо- 59 |
