Специальные приборы

Специальные приборыФизиологи установили, что чем выше температура, тем меньшей для нормального самочувствия должна быть относительная влажность воздуха, которым мы дышим. Наиболее благоприятная для человеческого организма относительная влажность применительно к температурам (f), не слишком сильно отличающимся от комнатной, хорошо передаётся формулой 110 — 3t. Так что если в комнате прохладно (17 °С), то комфортной для дыхания будет влажность 59%, при 20 °С — 50%, при 23 °С — 41 %. В помещениях с центральным отоплением зимой воздух часто бывает слишком сухим, что вредно для дыхательных путей.

Такой воздух следует увлажнять. Самый простой способ — поставить на батарею отопления ванночку с водой.

Влажность воздуха показывают специальные приборы — гигрометры (от греч. ygros — «влажный»).

Их устройство бывает различным. Например, вода может испаряться с тряпочки, которая одним концом погружена в резервуар с водой, а другим обёрнута вокруг шарика термометра.

Испаряясь, вода охлаждает шарик.

Чем суше воздух, тем быстрее испаряется вода, тем более низкую температуру показывает термометр. Разность показаний этого термометра и соседнего, обычного, по специальной таблице переводят в относительную влажность.

Такие гигрометры можно увидеть в музеях, где сохранность экспонатов зависит от влажности воздуха.

Интересный гигрометр придумали химики.

Если бумажку смочить розовым раствором хлорида кобальта (СоС12 • 6Н20 — читается «кобальт-хлор-два на шесть аш-два-о»), а потом её высушить, то при нормальной или повышенной влажности воздуха бумажка останется розовой. Но если воздух будет очень сухим, хлорид кобальта потеряет часть содержащейся в нём воды и окрасится в синий цвет — такой цвет имеет, например, хлорид состава СоС12 • 2Н20.

То, что вода осталась водой, можно сказать и о процессе её замерзания, когда жидкая вода превращается в твёрдое тело — лёд. После таяния лёд превращается в ту же воду. Теперь об этом знают все. Но так было не всегда.

Много тысячелетий назад среди вечных снегов в Альпах, на территории современной Швейцарии, нашли красивые, совершенно бесцветные кристаллы, очень напоминающие чистый лёд. Древние натуралисты так их и назвали — «кристаллос»; это слово происходит от греческого kryos — «холод, лёд». Полагали, что лёд, находясь длительное время в горах, на сильном морозе, окаменевает и теряет способность таять при последующем нагревании.

Один из самых авторитетных античных философов Аристотель (384-322 до н. э.) писал, что «кристаллос рождается из воды, когда она полностью утрачивает теплоту».

Римский поэт Клавдиан в 390 году то же самое описал стихами: Ярой альпийской зимой лёд превращается в камень.

Солнце не в силах затем камень такой растопить.

Аналогичный вывод сделали в древности в Китае и Японии — лёд и горный хрусталь обозначали там одним и тем же словом.

Интересно, как в разных странах и в разное время людям приходят в голову одни и те же идеи! Однако уже в древности люди догадались, что жидкая вода и лёд — в сущности, разные состояния одного и того же вещества.

Но не сразу поняли, что процессы таяния льда и замерзания воды, её испарение и конденсация водяного пара — скорее правило, чем исключение, и присуще очень многим веществам.

Если бы в Испании, где есть месторождения металлической ртути, случались сорокаградусные морозы, то древние римляне убедились бы, что и ртуть может замерзать, превращаясь в твёрдое вещество, а при потеплении — «оттаивать».

Ртуть замерзает при температуре -38,9 °С, что было обнаружено лишь в XVIII веке.

Это произошло в 1736 году в Иркутске при сильном морозе; наблюдал «замерзание» термометра французский астроном и географ Ж. Н. Делиль, который при основании Российской академии наук в 1725 году был приглашён в Петербург на место директора астрономической обсерватории и прожил в России до 1747 года.

В Сибирь он ездил для наблюдения прохождения Меркурия перед диском Солнца и для определения географического положения некоторых пунктов. Искусственно же заморозить ртуть с помощью охлаждающей смеси (из льда и концентрированной азотной кислоты) удалось лишь в 1759 году другому петербургскому академику И. А. Брауну (его пригласили в Российскую академию в 1746 году).

Теперь известно, что взаимные превращения — замерзание-плавление и испарение-конденсация — характерны для очень многих веществ. Но не для всех.

Например, полиэтилен, из которого сделан пакет или игрушка, можно расплавить, но жидкий полиэтилен не льзя испарить — его большие молекулы при высокой температуре начнут разрываться на части, и полиэтилен разложится и превратится в другие вещества.

А, скажем, дерево, резину, бумагу, многие пластмассы не только испарить, но даже расплавить невозможно.

Например, древесина при сильном нагревании не плавится, а загорается.

А если нагревать кусок дерева без доступа воздуха, из него начнут выделяться различные вещества — уксусная кислота, смола, углекислый и другие газы, а сам он превратится в древесный уголь. Более или менее легко испаряются вещества, состоящие из маленьких молекул, между которыми слабое сцепление, например, вода с заметной скоростью испаряется уже при комнатной температуре.

Испаряется, хотя и медленно, даже лёд (именно поэтому сохнет на морозе бельё).

Молекулы воды маленькие, но между ними действуют заметные силы сцепления, поэтому вода при обычной температуре жидкая.

Молекулы сероводорода H2S (читается «аш-два-эс, знак серы S — от латинского названия Sulphur) чуть больше молекул воды, но между ними сила сцепления намного меньше, поэтому сероводород при комнатной температуре не жидкость, а газ. И только при очень низкой температуре — ниже -60,3°С (как в Антарктиде) — сероводород при атмосферном давлении превращается в жидкость.

Из металлов при комнатной температуре испаряется только ртуть (а поскольку её пары ядовиты, очень опасна ртуть, пролитая на пол и закатившаяся в щели в виде мелких капелек). Золото, конечно, при комнатной температуре не испаряется — в противном случае до нас бы не дошли золотые изделия, изготовленные мастерами, жившими тысячи лет назад.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.

О химии и химиках
  • Репетитор – это не обязательно

    06.09.2017

    Очень примечательным и ободряющим для российских граждан является тот факт, что во всем мире репетиторство развивается не менее бурными темпами, чем в России. Ведь когда на законодательном уровне было закреплено единый... 
    Читать полностью

  • Чудеса для разминки

    02.02.2017

    Если чего-нибудь не раздобудешь, неважно. Пропусти опыт и переходи к следующему. Но описание пропущенного опыта прочитай: когда-нибудь, при удобном случае, к нему можно и вернуться. Для первого опыта нужны два вещества, которые,... 
    Читать полностью

  • Варим яйцо в бумажной кастрюле

    02.02.2017

    Возьмите лист плотной бумаги, сверните из него колпачок. Стыки проклейте быстросохнущим клеем и скрепите скобами степлера. В эту бумажную емкость налейте воды, положите сырое яйцо. Согните из проволоки держатель (его можно... 
    Читать полностью

  • Свеча из мыла

    02.02.2017

    Когда мы рассуждали о том, почему мыло моет, то упоминали особое устройство его молекулы: «голова» и длинный «хвост», причем «голова» стремится к воде, а «хвост», напротив, от воды отталкивается… Рассмотрим... 
    Читать полностью

  • Главные принципы домашнего физика

    01.02.2017

    Правило первое (самое главное). Сначала демонстрация опыта, потом – его объяснение и применение закона! Именно такая последовательность привлекает максимальное внимание, и вызывает главный вопрос исследователя – «Почему?» Правило... 
    Читать полностью