Серия «Из любви к физике»

Объяснение процесса я предлагаю такое: температура жидкого азота отличается от температуры воды летом примерно на 220 градусов. Поэтому при попадании на воду азот начинает интенсивно кипеть и превращаться в газ. Когда бутылку поворачивают, площадь соприкосновения азота с жидкостью увеличивается в несколько раз, и с нею увеличивается количество газообразного азота, который из-за переворачивания бутылки оказывается заперт. Далее азот под большим давлением банально требует выхода, и мы наблюдаем реактивное движение.

И думаю, вам, конечно же, интересен способ перевозки жидкого азота. Ведь перевозить его просто в закрытой бутылке нельзя - азот перейдет из жидкого состояния в газообразное, газ создаст высокое давление, и бутылка лопнет. Вот в видосе наглядно.

Для транспортировки жидкого азота используют специальный термос - сосуд Дьюара. Де факто, это обычный термос с внутренней и внешней колбой для того, чтобы азот медленнее нагревался. Главным отличием от всех других сосудов является крышка, которая ничем не прикрепляется к самому сосуду. Если давление внутри повысится при испарении азота, то крышка просто 'подпрыгнет' как в чайнике, и ничего не лопнет.

Поскольку воздух на 78% состоит из азота, то выходящий газ не принесет никакого вреда.

P.S. Буду рад видеть вас на моем телеграм-канале с физикой. По всем вопросам - Alexjuriev3142@gmail.com

В термодинамике существует такой процесс с газами - адиабатический. Это процесс, при котором газ не получает и не отдает энергию, то есть, не обменивается энергией с окружающей средой. Чаще всего по причине того, что процесс протекает слишком быстро, и газ просто не успевает.

Каждый велосипедист, например, сталкивался с адиабатическим процессом, если пытался быстро-быстро накачать шины ручным насосом. И, возможно, даже замечал при этом, что насос почему-то нагревается.

На видео можно наблюдать адиабатическое нагревание, результатом которого является зажигание шарика ваты. Можно приближенно утверждать, что вся энергия, направленная на сжатие газа, переходит в его внутреннюю энергию, то есть в нагрев. Температура воздуха вокруг ваты подскакивает в несколько раз, что и вызывает зажигание.

Закономерно, что наряду с адиабатическим нагреванием существует и адиабатическое охлаждение.

Если в случае адиабатического нагревания необходимо резко сжимать газ, то в случае охлаждения необходимо заставлять его резко расширяться. Как и говорит в видеоматериале Валериан Иванович, отличным примером является процесс открывания бутылки шампанского. Газ в бутылке находится под значительным давлением, из-за чего при открывании пробки молекулы изнутри резко выходят наружу, то есть, газ расширяется рывком, начинает занимать большее пространство. При этом воздух охлаждается, и часть пара в воздухе конденсируется и переходит в состояние 'тумана', который мы воспринимаем как дымку над горлышком бутылки.

Опять же, если выпускать газ постепенно, как мы это делаем с надувшейся бутылкой газировки, то такого эффекта наблюдаться не будет.

Точка росы - температура воздуха, при котором водяной пар начинает конденсироваться в капли.

P.S. Буду рад видеть вас на моем телеграм-канале с физикой. По всем вопросам - Alexjuriev3142@gmail.com

При охлаждении жидкости скорость движения молекул постепенно уменьшается до такой степени, что межмолекулярные силы притяжения начинают их выстраивать в особую структуру - кристаллическую решетку. Иначе говоря, жидкость начинает замораживаться, кристаллизовываться. Однако есть маленькое, но очень важное условие для начала заморозки - необходимо наличие центров кристаллизации, с которых и начнется затвердевание. Иначе говоря - драка не начнется без зачинщика.

Если вы возьмете обычную воду из под крана, то там этих центров выше крыши - различные соли и примеси. А вот если взять дистиллированную, то есть, очищенную воду, то ее можно охладить до температуры ниже температуры кристаллизации. На видео вы можете видеть такой пример. Такая жидкость называется переохлажденной.

Причиной затвердевания очищенной воды может стать внезапное уплотнение (удар) или появление центров кристаллизации (добавленная соль).

По аналогии с переохлажденной жидкостью существует и перегретая жидкость. Если очищенную воду постепенно нагревать, то можно довести ее до температуры выше температуры кипения. Любые примеси в такой жидкости станут центрами кипения, что приведет к бурному кипению.

Паровой взрыв, который вы наблюдаете в видео, может произойти у вас в чайнике, если вы будете использовать дистиллированную воду.