#физика | Огнеустойчивый воздушный шарик

Воздушные шарики очень непрочны. Их следует держать подальше от острых предметов и источников огня. Пламя ослабляет резину и шарик лопается. Но в ходе сегодняшнего эксперимента мы рассмотрим, как коснуться шарика пламенем, чтобы он не лопнул. Интересно, не правда ли? Неужели возможно такое чудо?

Это самый обычный шарик, и его нельзя поджечь

Казалось бы, что может быть чудесного в самых обычных воздушных шариках, которыми так любят играться дети? Да и взрослые тоже любят и с огромным удовольствием участвуют в играх своих чад.

Тем не менее чудеса науки порой находятся в самых обыденных предметах, стоит лишь посмотреть на них немного иначе и открыть для себя их удивительный, доселе неведомый мир. Или добавить что-нибудь не менее простое, например… воду из крана.

И тогда шарик обретет те качества, которыми он изначально не обладает. Станет жаропрочным. Перестанет бояться зажженной спички. В это трудно поверить, но свойства воды весьма удивительны. Она не только оберегает воздушный шарик от огня, но и препятствует сильному охлаждению воздуха в прибрежных районах. Как это происходит?

Надуйте один из шариков и завяжите его ниткой. В другой шарик влейте 60 миллилитров (четверть стакана) воды, затем надуйте его и тоже завяжите ниточкой.

Зажгите спичку и поднесите ее к первому шарику, в котором нет воды. Позвольте пламени коснуться шарика. Что получилось? Шарик лопнул! И, вероятнее всего, это произошло еще до того, как огонь коснулся шарика.

Зажгите вторую спичку. Поднесите ее непосредственно к тому месту второго шарика, где находится вода. Коснитесь огнем шарика. Что произошло на сей раз? Шарик не лопнул! Но на его поверхности образовалось черное пятнышко. Как раз в том месте, где вы коснулись его пламенем.

Почему шарик с водой не лопнул от взаимодействия с огнем? Ведь нагрев резины был таким же, как и в случае с первым шариком. Резина первого шарика стала столь горячей, что ослабла и шарик лопнул под давлением находящегося в нем воздуха.

Почему же шарик, в котором находится вода, сопротивляется сокрушительной силе пламени? Дело в том, что вода впитывает в себя большую часть того тепла, которое выделяет пламя. В итоге резина не становится слишком горячей. А раз она не слишком горяча, то и сильного ослабления не происходит, и шарик не лопается.

Вода является великолепным поглотителем тепла. Нужно много тепла, чтобы изменить температуру воды. Для того, чтобы нагреть 1 грамм воды на 1 градус Цельсия потребуется в 10 раз больше тепла, чем нужно, чтобы нагреть на 1 градус 1 грамм железа. Вот почему чайник закипает на огне довольно долго. С другой стороны, при остывании вода выделяет достаточно много тепла. Вот почему местности, расположенные возле океанов и других крупных водоемов, не столь холодны зимнею порой, чем местности, расположенные на той же широте, но не омываемые морями.

Способность воды аккумулировать тепло дает нам ответы на многие вопросы. Почему в кухне, когда готовится еда, становится жарко? Да потому, что нагретая вода начинает «отдавать» тепло и повышает температуру воздуха в помещении. Этот же принцип используется и в обыкновенной водяной грелке. Заполняете ее теплой водой и несколько часов ноги будут в тепле.

Сама история человеческой цивилизации началась с того, что человек разумный начал ставить себе на службу удивительные свойства окружающих его веществ. Начиная познавать мир, каждый юный человек вновь и вновь открывает для себя те качества нашего мира, которые уже известны человечеству. И такие эксперименты, как вышеописанный, помогают каждому лучше узнать и понять суть окружающих его вещей и явлений. Найти для себя ответы на вечные «почему?»

Важно соблюдать предельную осторожность в обращении со спичками и иными источниками открытого пламени, чтобы не обжечься и избежать возгорания предметов.

По материалам Scifun.chem.wisc.edu