Як нагріти воду в невагомості

Як нагріти воду в невагомості

Як і чому, за якими законами відбувається процес нагрівання води в умовах земного тяжіння, пояснюється в підручниках фізики. Але після перших космічних польотів багатьох цікавить питання про поведінку цієї рідини в невагомості. Чи можна її нагріти? Виявляється, можна, але зовсім по-іншому, не так, як на Землі.

Інструкція

1. В умовах невагомості на будь-яку рідину, в тому числі і на воду, діють тільки сили поверхневого натягнення, а значить, якщо вона буде надана сама собі, тобто буде витягнута з судини, в якій зберігається, то обов 'язково прийме сферичну форму. До речі, в просторі, де немає сили тяжкості, вода литися не буде. Ви повинні її витрясти з ємності, як якийсь густий сироп.

2. Кулька або кілька таких куль, що вільно плавають у повітрі, не так-то легко помістити в каструльку або чайник для нагрівання. Вони розподіляться по поверхні судини і з внутрішніх його стінок будуть перетікати на зовнішні, огортаючи водяним шаром всю посудину. Що ж робити? Згадайте, що вода не змочує ті тіла, які вкриті шаром жиру. Тому, щоб утримати її у вашій ємності, необхідно змастити краї всередині і зовні тонким шаром жиру.

3. Наступна проблема - використання нагрівального приладу. Якщо скористатися не електрикою, а газом, то побачите, що незабаром після загоряння газова пальник загасне. Це легко пояснити. При горінні утворюються негорючі гази, в тому числі вуглекислота. Коли є сила тяжкості, продукти горіння, теплі і більш легкі, витісняються припливом свіжого повітря. Але в умовах невагомості цього немає, і вуглекислота з водяним пором оточують полум 'я, перегороджуючи доступ свіжому повітрю. Щоб вирішити цю проблему, вам слід обов 'язково обдувати місце горіння, щоб створити рух газів.

4. Нагріватися в цих умовах вода буде теж незвично. На Землі існує таке явище, як конвекція. При нагріванні зменшується щільність води, і нагрітий нижній її шар піднімається вгору, а його місце займає менш нагріта маса води. Така постійна циркуляція теплих і холодних шарів призводить до того, що температура води в судині поступово підвищується. Але в умовах невагомості конвекції немає. Нагрів води призводить до збільшення розмірів бульбашок пара, і вони об 'єднуються в один величезний паровий міхур внизу, швидко виштовхуючи холодну воду з верхніх шарів з судини. Тому якщо ви надасте воді в невагомості нагріватися без вашого втручання, то вона, перетворюючись на пеністську масу, буде просто вилазити з каструльки. Але якщо нагріваючу воду постійно і швидко перемішувати, то більш-менш рівномірно нагріти її все-таки вдасться. Але кипіти вона не може, тому що пар встигне витіснити всю воду з судини ще до того, як вона вся закипить.