ЦТТ "Городской" г.Липецка

Вы читали, наверное, книгу Жюля Верна «Гектор Сервадак»? А если не читали — прочитайте обязательно.

Книги Жюля Верна хороши не только своей занимательностью, - в них содержится очень много самых разнообразных научных сведений. Читатели затаив дыхание от невероятных событий, стремительно развивающегося сюжета, от необыкновенных приключений отважных героев тут же, попутно знакомятся и с географией, и с биологией, и с астрономией, и с физикой, и с механикой, и со многими другими науками.

Конечно, научные сведения, сообщаемые Жюлем Верном, не выходили за пределы того уровня, которого достигла наука при его жизни, но и сейчас они представляют большой интерес.

В «Гекторе Сервадаке» герои этого романа попали на астероид. Они назвали его — Галлией.

Астероид мчится в космическом пространстве все дальше и дальше, удаляясь от Земли. На нем живет несколько человек, образовавших маленькую колонию.

Приводим один эпизод из жизни колонистов этого астероида:

«Этот же день был примечателен переходом одной из стихий Галлии в новое физическое состояние; на сей раз способствовали этому сами колонисты.

После их окончательного переселения с острова Гурби на Теплую Землю им было необходимо ускорить замерзание Галлийского моря. Путь по льду облегчал сообщение с островом, выиграли был от этого и охотники, получив более обширное поле деятельности. Итак, в тот день капитан Сервадак, граф Тимашев и лейтенант Прокофьев собрали все население на высокой прибрежной скале, которою заканчивался мыс.

Вода в море не застывала, хотя была довольно низкая температура. Это объяснялось ее полной неподвижностью: морскую поверхность не волновало ни малейшее дуновение. Как известно, в этих условиях вода не превращается в лед даже при температуре на несколько градусов ниже нуля, но простого сотрясения достаточно для того, чтобы она мгновенно замерзла.

В назначенный час явилась также и маленькая итальяночка со своим юным другом Пабло.

- Поди сюда, моя голубка, - подозвал ее капитан Сервадак, - и скажи нам, сумеешь ли ты бросить в море кусок льда?

- Конечно, - ответила девочка, - но только мой друг Пабло бросил бы ледышку куда дальше!

- А ты все-таки попробуй!

И Гектор Сервадак вложил кусочек льда в детскую ручонку, сказав:

- Смотри во все глаза, Пабло! Увидишь, какая волшебница наша Нина!

Нина размахнулась, и льдинка полетела в водную гладь...

И тут же раздался оглушительный скрежет и треск, подхваченный где-то далеко, за пределами горизонта: вся вода на поверхности Галлийского моря мгновенно превратилась в лед!»

Здесь фантастичны только масштабы, но суть явления совершенно реальна, научно обоснованная.

Кристаллические вещества плавятся и затвердевают при одной той же температуре, постоянной для данного вещества (при условии, что давление не изменяется).

Лед, например, тает при 00, а вода замерзает при этой же самой температуре.

Для того, чтобы лед растаял, нужно, нагрев его до 00, продолжать добавлять тепло. Это дополнительное тепло идет на разрывание связей между молекулами, образующими кристаллы льда и на увеличение теплового движения молекул. Но температура в процессе таяния будет сохраняться постоянная, равная 00.

Вода в лед превращаются при той же температуре 00 и эта температура не изменяется, пока данное количество воды не замерзнет.

Но вода, как и другие жидкости, принимающие при затвердевании кристаллическую структуру, обладает интересным свойством: ее можно переохлаждать, то есть доводить до температуры 100 ниже нуля. При этом вода не должна подвергаться сотрясениям и в нее ничего не должно попадать.

Мы с вами сейчас проделаем опыт, описанный Жюлем Верном, но разница будет в том, что мы его проделаем не с водой, а с более удобным для опыта веществом, да и масштабы будут более скромные.

Мы проделаем опыт с гипосульфитом — кристаллическим веществом широко применяемым в фотографии. Гипосульфит для опыта должен состоять из крупных кристаллов и быть сухим.

Наполним стеклянный пузырек кристаллами гипосульфита. Затем поставим его в кастрюльку с теплой водой и начнем ее подогревать. Нужно добиться, наклоняя пузырек из стороны в сторону, чтобы весь гипосульфит расплавился, превратившись в прозрачную жидкость. Вода ни в коем случае не должна попадать во внутрь пузырька.

Сделаем из бумаги пробку и пропустим через нее стеклянную трубку от пипетки. Когда вы заткнете пузырек, узкий конец трубки должен входить в расплавленный гипосульфит. А наружный конец трубки накроем ваткой, чтобы в него ничего не попало. Пузырек поставим в укромное место для предохранения от сотрясений.

Через некоторое время (2-3 часа) пузырек остынет до комнатной температуры и на ощупь будет холодным. Осторожно снимем с трубки ватку и бросим в трубку кристаллик гипосульфита. Он должен быть достаточно крупным, чтобы застрять в узком конце трубки.

На ваших глазах от конца трубки стремительно начнется кристаллизация всего содержимого пузырька. Гипосульфит затвердеет.

Но вы помните, что плавление и затвердевание кристаллических веществ происходит при одинаковой температуре. И если вы возьмете в руки пузырек, который несколько секунд назад был совершенно холодным, вы почувствуете, что теперь он горячий.

Тепловая энергия выделилась в результате быстрой перестройки молекул гипосульфита, переходящего из жидкого в твердое состояние.