Читаем Вблизи абсолютного нуля полностью

Ведь в том, что они видели в растительном и животном мире, ничего неожиданного нет. Стрекоза остается стрекозой, хоть и становится страшной для человека размером с муравья. И цветок тоже остается цветком, хотя путешествовать по нему приходится несколько часов.

Но любое знакомое нам тело: кирпич, кусок железа, рубаха, вода — все, что мы видим вокруг себя, молниеносно преобразится, станет таинственным и непонятным, как только мы сможем наблюдать за поведением молекул.

Многие фантасты любят посылать своих героев в далекие миры, заполненные дикими существами, странными растениями. А зачем ездить так далеко? Путешествие внутрь любого из привычных нам веществ не менее захватывающее. А то, что мы там увидим, не сравнится ни с какими фантастическими мирами.

Молекулы, конечно, одни и те же. Но почему же тогда так различны лед и жидкая вода, составленные из тех же самых молекул? Может быть, молекулы ведут себя там по-разному?

Или находятся в различных условиях?

Путешествие внутрь веществ могло бы нам помочь объяснить это. Мы бы воочию убедились в том, как в разных телах расположены молекулы. Но, не имея пока возможности предпринять такое путешествие, хотя бы поговорим о том, что там происходит.

Молекулы в веществе, обладающем тремя состояниями, одни и те же. Разница в том, как они двигаются.

Именно из-за этого тела становятся твердыми, жидкими и газообразными.

В твердых телах молекулы степенно путешествуют в разные стороны около одной точки. Далеко не уходят. В науке такие движения называются колебаниями. Твердое тело сохраняет свою форму. Ведь все молекулы в общем-то находятся на своих местах. А те небольшие движения, которые они совершают, мы и не замечаем. Даже Карик и Валя, ставшие такими маленькими, их бы тоже не заметили.

Но вот перед нами жидкость. Ее можно легко переливать из одного сосуда в другой. Из миски в стакан, из стакана в кружку. И так далее. Как же поживают молекулы в жидкости? Довольно свободно. Внутри жидкости они путешествуют, как хотят. Но как только какая-нибудь свободолюбивая молекула подскочит к поверхности жидкости, захочет вырваться оттуда, так сразу же беглянку вернут на место. Молекулы, которые находятся около поверхности, вцепятся в нее мертвой хваткой.

Ведь молекулы притягиваются друг к другу. И когда все молекулы потянут одну внутрь жидкости, с такими силами ей уже не справиться. Попытка к бегству сразу же ликвидируется.

Вот молекулам газа жить гораздо легче. Их уже ничто не удерживает вместе. Куда бы мы ни выпустили газ, он мгновенно займет весь объем сосуда — все равно банка это, цистерна или комната.

Можно сказать так: молекулы твердого тела привязаны к своим местам, жидкого — полусвободны. А молекулы газа свободны полностью.

Но почему это происходит? Почему бы молекулам твердого тела не разбежаться, а молекулам газа не собраться вместе?

Все дело в температуре. Мы ведь выяснили, что именно с температурой связан переход тела из одного состояния в другое. Из твердого в жидкое, из газа в жидкость.

Остается одно — как-то совместить температуру и движение молекул.

С одной стороны, состояние вещества зависит от его температуры. С другой — каждому такому состоянию соответствует своя особенная «жизнь» молекул.

Существует и четвертое состояние вещества. Та самая плазма, о которой мы с вами уже говорили. Если газ нагревать дальше, то может случиться, что молекулы его, ударяясь друг о друга, сами начнут рассыпаться на составные части. Все равно что винтики разобранных часов разбить на маленькие кусочки. Когда все молекулы газа развалятся на части, газ превратится в плазму.

В плазме можно найти самые разнообразные частицы: свободные электроны, положительные ионы, получившиеся из обыкновенных молекул, после того как те потеряли часть электронов. Немало в плазме и обычных электронейтральных молекул.

Солнце — это громадное сборище плазмы, причем раскаленной. И звезды плазма. Самая обычная молния, которую каждый из вас много раз видел, северные сияния, электрическая дуга — тоже плазма.

Но плазмой мы заниматься не будем, а посмотрим на поведение молекул в привычных для нас всех трех состояниях вещества — твердом, жидком и газообразном.

Что такое температура

В учебниках на сей счет существует два ответа. Температура — мера нагретости тела, утверждают одни учебники. Температура — мера тепловой энергии молекул, добавляют другие.

Действительно, температура показывает, как нагрето тело. Говорим же мы — на улице двадцать градусов. А что это значит, знает каждый. Температура воздуха, степень его нагретости и есть эти самые 20 градусов. И когда на пляжном щите написано «температура воды 23 °C», то все понимают, что вода нагрета до двадцати трех градусов и купаться хорошо. Даже, пожалуй, слишком теплая вода.

С другой стороны, мы упомянули о тепловой энергии. Это тоже правильно.

Чем температура тела выше, тем оно теплее, горячее, тем больше в нем тепловой энергии. Ее мы и называем теплом.

Перейти на страницу:

Похожие книги

Хочу всё знать [1970]
Хочу всё знать [1970]

«Хочу всё знать» (1970 г.) — альманах научно-популярных статей для детей.   ВНЕ ЗЕМЛИА. Томилин. Зачем мы летим в космос? Рис. Е. ВойшвиллоП. Клушанцев. Какая ты, Венера? Рис. Е. ВойшвиллоГеннадий Черненко. Прыжок с «эфирного острова». Рис. Е. ВойшвиллоК. Ф. Огородников. Зачем нужна людям Луна? Рис. Е. ВойшвиллоГ. Денисова. Растения в космосе. Рис. Ю. СмольниковаГеннадий Черненко. Дворец космосаА. Антрушин. Лунная «земля»Е. Войшвилло. Орбитальные станции. Рис. Е. Войшвилло   ЗЕМЛЯН. Сладков. Нерукотворная красота.   Рис. Ю. СмольниковаБ. Ляпунов. Люди океана и космоса. Рис. Ю. СмольниковаЛ. Ильина. Черные бури.  Рис.  Ю. СмольниковаА. Быков. Каменная мумия. Фото автораА. Муранов. Огненные стрелы небес. Рис. Ю. СмольниковаЛ. Ильина. О ядохимикатах и насекомых. Рис. Ю. Смольникова   В ЛАБОРАТОРИЯХ УЧЁНЫХЮ. Коптев. Загадки три — разгадка одна. Рис. С. ОстроваА. Томилин, Н. Теребинская. Три заповеди экспериментатора. Рис. С. ОстроваЮ. Xарик. Должен ли уголь гореть? Рис. С. ОстроваЮ. Коптев. Удерживает магнитное поле. Рис. С. ОстроваА. Кондратов. Молодая наука о древностях. Рис. К. ПретроИрина Фрейдлин. В дебрях микромира. Рис. К. ПретроГ. Григорьев. Там, где хранится память… Рис. К. ПретроЮ. Барский. Машина, ваш ход! Рис. С. ОстроваБ. Бревдо. Поезд «на горе». Рис. С. Острова   СТРАНИЦЫ РЕВОЛЮЦИОННОГО ПРОШЛОГОА. Новиков. «Какая увлекательная область…» Рис. В. БескаравайногоА. Новиков. Идеи, изменяющие мир. Рис. В. БескаравайногоЕ. Мелентьева. «Из далёких времён». Рис. В. БескаравайногоВ. Санов. Искровцы возвращаются в строй. Рис. В. БундинаП. Капица. Шура Маленькая. Рис. В. БундинаГ. Мишкевич. В. И. Ульянов (Ленин) и Иван Бабушкин. Рис. В. БундинаР. Ксенофонтова. Три встречи с Лениным. Рис. В. БундинаЛ. Радищев. Ночной разговор. Рис. В. БескаравайногоВ. Нестеров. Флаг и герб Страны СоветовО. Туберовская. Три монумента славы. Рис. В. ТамбовцеваИ. Квятковский. Бессмертный крейсер. Рис. В. ТамбовцеваЕвг. Брандис. У истоков поэтической Ленинианы. Рис. В. Тамбовцева   ПРО ВСЯКОЕА. Пунин. Союз железа и бетона. Рис. Ю. СмольниковаЕ. Озерецкая. «Чистое золото». Рис. В. ТамбовцеваО. Острой. Песня о РодинеБ. Раевский. Плитка  шоколада. Рис. Б. СтародубцеваТ. Шафрановская. Гримасы моды. Рис. К. ПретроП. Белов. Кирилл ПетровичМ. Любарский. Двадцать лет спустя. Рис. В. БундинаБ. Рощин. По родному краю с миноискателем. Рис. В. БундинаР. Разумовская. Змеиный танец. Рис. К. Претро

Александр Михайлович Кондратов , Александр Павлович Муранов , Борис Павлович Бревдо , Наталья Владимировна Теребинская , Петр Иосифович Капица

Детская образовательная литература / Книги Для Детей
Эволюция на пальцах
Эволюция на пальцах

Хотели бы вы снова от звонка до звонка 10 лет отсидеть за школьной партой? Вряд ли… Школа запихивает в голову огромную кучу знаний, только вот раскиданы они беспорядочно и поэтому остаются невостребованными. Что вот вы помните из школьной программы про теорию эволюции? Обезьяны, Дарвин, гены… Эх, невелик набор, да и системы в нем нет.Эта книга знакомит детей и родителей, которые хотели бы рассказать своим детям о мире, с понятием эволюции. Причем речь идет не только о биологической эволюции, чего, наверное, можно было бы ожидать. Эволюция в более широком смысле происходит не только в мире живых организмов, но и в технике, в биохимии, в геологии, в мире звёзд, в психологии.Почему мир именно таков, как в нём возникают сложные структуры, по каким законам они развиваются? Этого не преподают в школе так, как надо бы преподавать — нанизывая на единую ось эволюционного понимания геологию, физику, химию, биологию и общественные науки. Если ваш ребёнок прочтет эту книгу, он окажется на голову выше прочих детей в школе. А вам будет приятно.

Александр Петрович Никонов

Детская образовательная литература