Могут сидеть в пламени и не гореть: поразительные способности огненных саламандр

Какая вода при одинаковых условиях замерзнет быстрее – холодная или горячая? Если мыслить логически, что кажется, что холодная, ведь ее температура изначально ближе к нулю. Чтобы это проверить, телеведущий Иванченко поместил пробирки с холодной и горячей водой в глыбу льда на 10 минут.

Результат оказался неожиданным с точки зрения логики, но предсказуемым с точки зрения физики. Обе пробирки замерзли одновременно.

Законы термодинамики говорят о том, что чем больше разница температур между теплым и холодным телом, тем интенсивней идет теплопередача. Поэтому, когда мы помещаем в лед горячую воду, она отдает свое тепло быстрее, чем вода комнатной температуры.

На что еще способна обычная вода? Об этом рассказали в программе "Знаете ли вы, что?" с ведущим Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.

Можно поднять целый дом: на что способен обычный домкрат

В багажнике любого автомобиля должен быть домкрат: механический, надувной или гидравлический. Он без помощи грубой силы и электричества отрывает от земли и удерживает на весу стального коня весом 2-3 тонны. Но как ему это удается? Чтобы разобраться в этом вопросе, съемочная группа РЕН ТВ изготовила модель гидродомкрата.

"Он состоит из двух цилиндров с подвижными поршнями. У одного мы специально сделали поршень достаточно малой площади относительно второго. Таким образом отношение их площадей дает нам выигрыш в силе", – объяснил доцент РТУ МИРЭА Олег Рубан.

Выигрыш в силе возникает вследствие закона Паскаля, который гласит, что давление в жидкости или газе передается равномерно во всех направлениях. Говоря более простыми словами, если приложить усилие в одной точке закрытой гидравлической системы, то оно мгновенно передастся во все другие ее точки.

Многие думают, что домкрат может справиться только с машиной, но на самом деле с его помощью можно оторвать от фундамента и поднять в воздух даже многоэтажку. Правда, невысоко, потому что выигрывая в силе, мы проигрываем в расстоянии. Таково золотое правило механики.

"Шестикратное увеличение силы приводит к шестикратному уменьшению расстояния. То есть, если мы здесь нажимаем на поршень, и он у нас пройдет некоторое расстояние, здесь поршень пройдет расстояние заметно меньше. Собственно говоря, мы это прекрасно видим", – обратил внимание Рубан.

Не горючий материал: наполненный водой шарик не лопается над огнем

Съемочная группа РЕН ТВ взяла два шарика: один наполнен воздухом, а другой – водой. Что будет, если погреть их над пламенем свечи?

"Берем шарик, наполненный воздухом. Подносим его к свече... Пламя нагрело резину до такой степени, что там появилось отверстие. И весь воздух, который был в шарике, вышел", – рассказал физик Дмитрий Мосолов.

Казалось бы, ничего удивительного, ведь температура огня – примерно 1,5 тысячи градусов, а вулканизированный каучук, из которого сделан шар, плавится уже при нагреве до 200 градусов. А что будет, если поднести к огню шарик, который заполнен водой?

Свеча продолжит гореть, а резина будет терпеть. Почему? Вода обладает огромной теплоемкостью, то есть способностью накапливать тепло.

"Получая тепло от свечи, резина за счет того, что она тонкая, практически сразу передает тепло воде. Нижние слои воды нагреваются, за счет конвекции поднимаются вверх, а более холодные опускаются вниз. За счет этого вода равномерно прогревается, и при этом резина не портится", – объяснил физик.

Спасает планету от перегрева: суперсилы воды

Из-за высокой теплоемкости воды сырые поленья горят хуже сухих дров, а мокрая одежда, в отличие от сухой, не обгорает при контакте с огнем. Пожарные прошлого это знали и перед тем, как войти в горящую избу, всегда окатывали себя ведром воды.

В мире животных этот прием тоже работает. Так, огненная саламандра, дальняя родственница лягушек, может не спеша ползти по горящим головешкам, не рискуя сгореть заживо, потому что ее кожа обильно выделяет влагу.

"На коже саламандры появляется особая слизь, которая при воздействии высокой температуры вспенивается. Это пена, где есть маленькие полости, которые заполнены воздухом, которые очень плохо проводят тепло. Тем самым саламандра может избегать смертельных ожогов", – рассказал лаборант РТУ МИРЭА Глеб Алиев.

Чтобы это доказать, понадобятся две картонные саламандры. Одну из них мы покроем мыльной пеной (она будет играть роль секрета, который выделяет кожа амфибии), а вторую оставим без защиты и предадим их огню.

Ничем не защищенный картон пламя горелки превратило в пепел за считанные секунды. А вот с саламандрой, которая была покрыта пеной, он сделать ничего не смог, потому что вся энергия огня ушла на испарение воды.

"Понятно, что пена тоже имеет свой предел, поэтому саламандра долго в огне находиться не может. Если она через него пробежит, то пены хватит, чтобы несколько секунд огонь ее не обжигал, но пузырьки лопаются, и когда они пропадают совсем, то саламандра становится беззащитной", – добавил Алиев.

Вода спасает от перегрева не только человека и животных, но и планету. Когда температура окружающего воздуха поднимается, в облаках становится больше жидкой воды и меньше кристаллов льда, и они начинают отражать больше солнечного света. А когда из них идет дождь, то на Земле резко холодает, потому что жидкая вода быстро забирает накопленное тепло.

Эксперимент: как получить воду из ничего

Но мало кто знает, на что способен жидкий воздух. Люди привыкли к тому, что это бесцветный газ. А можно ли из него сделать бесцветную жидкость?

Ведущий Иванченко заморозил воздух с помощью жидкого азота, налив его в пустую алюминиевую кружку. Азот сначала охладил ее стенки до температуры -196 градусов Цельсия, а потом начал снижать температуру вокруг емкости.

Через некоторое время жидкий замороженный воздух начал капать вниз. Правда, он оказался вовсе не бесцветным – с кружки закапала мутноватая жидкость.

Чтобы проверить, точно ли выделился жидкий воздух, ведущий провел еще один эксперимент. К колбе с получившейся жидкостью он поднес зажженную лучинку. Если опыт был удачным, она должна ярко загореться, ведь воздух – это смесь двух сжиженных газов, азота и кислорода, который реагирует на огонь. 

Пламя появилось, а значит, с жидким воздухом получилось выделить и кислород.

Чем больше хочешь, тем меньше получишь: принцип работы "кубка жадности"

В школе учат, что пифагоровы штаны во все стороны равны. Математик Пифагор одним из первых догадался о том, что Земля круглая. Ему же приписывают и создание таблицы умножения, которую ненавидят младшеклассники.

Испортил жизнь этот древнегреческий гений и взрослым людям. Доказательство тому – кружка Пифагора, или "кубок жадности". Если наполнить его до краев, то выпить не получится.

"Мы заполнили чашу ниже отметки, которая на ней нанесена. И она выглядит абсолютно обычным образом, как простая чаша с жидкостью. Давайте попробуем перелить воду выше той отметки, которая там имеется. Все, процесс запущен, чаша опустошается полностью", – показал физик Александр Шепелев.

Чтобы разобраться, как работает кружка Пифагора, съемочная группа РЕН ТВ ее разрезала и ничего интересного не обнаружила. Внутри – два сообщающихся сосуда и тонкая трубка, которая их соединяет. Эта конструкция работает по принципу сифона.

"Когда жидкость поднялась и попала в выходящий канал, она устремилась вниз под действием силы тяжести. То есть в верхней точке канала создалось небольшое разрежение, и этого разрежения достаточно для того, чтобы проталкивать воду из чаши", – объяснил физик.

Благодаря разрежению воздуха и разнице давлений, которую создает человеческий рот, можно слить топливо из бензобака или перелить вино из большой бочки в маленькую бутылку.

Еще больше интересного от РЕН ТВ – в канале "Рен. Знание" мессенджера "МАКС"