Что мешает молекуле, находящейся на поверхности жидкости, улететь с этой поверхности, т.е. испариться? Притяжение других молекул. Но если молекула движется быстро, её эти связи удержать не могут, и она всё-таки улетает. Средняя скорость молекул определяется температурой, но всегда есть молекулы, которые двигаются медленнее, чем средняя скорость, и быстрее, чем средняя скорость. Некоторые достигают скорости отрыва, причём чем больше температура, тем больше высокоскоростных молекул, тем быстрее происходит испарение. Но даже если температура жидкости близка к температуре замерзания, всё равно находится какой-то процент таких молекул, и процесс испарения всё-таки идёт.

Когда жидкость теряет самые быстрые молекулы, её температура понижается. Если жидкость теплоизолирована, то температура будет понижаться до тех пор, пока не станет ниже точки замерзания, и тогда остаток жидкости станет твёрдым. В обычных условиях (типа лужи на поверхности земли) жидкость восполняет потери энергии, забирая её у стенок сосуда, поэтому её температура не падает, и жидкость может испариться до конца.

Конечно, высокоскоростные молекулы могут встречаться и в толще жидкости. Пробиться на поверхность они обычно не могут, но зато могут найти другие высокоскоростные молекулы и образовать с ними микропузырёк газа. Но пока температура не достигла температуры кипения, эти микропузырьки существуют очень недолго, мельчайшие доли секунды, потому что давление окружающей жидкости раздавливает такой микропузырёк, и молекулы из него разлетаются в разные стороны, смешиваясь с остальными молекулами.

Но пары жидкости в микропузырьке тоже создают какое-то давление, и это давление растёт с увеличением температуры. И в какой-то момент это давление становится равно давлению, создаваемому окружающей средой, и с этого момента жидкость уже не может раздавать микропузырёк. Вместо этого он начинает набирать всё больше и больше высокоскоростных молекул, превращается в макропузырёк и всплывает, унося содержащиеся в нём пары в атмосферу. Это и называется кипением. Оно начинается, когда давление, создаваемое паром, достигает величины внешнего давления. Именно поэтому в горах, где давление меньше, вода кипит не при ста градусах Цельсия, а при более низкой температуре, а при повышенном давлении - наоборот, при большей температуре. Это же объясняет и то, что температура кипящей жидкости постоянна: все молекулы, которые получают избыточную энергию, объединяются в пузырьки и улетают в атмосферу, а в жидкой фазе остаются только те молекулы, чьей скорости для этого не хватает, поэтому температура жидкости не растёт.

И пара слов о том, почему не испаряется жидкость в закрытой бутылке. На самом деле испаряется, так как молекулам жидкости нет никакого дела до того, что где-то там далеко есть пробка. Но улететь далеко эти молекулы не могут, они накапливаются в том объёме воздуха, который находится между поверхностью и пробкой. Там испарившиеся молекулы летают, сталкиваются с другими молекулами, меняют из-за этих столкновений направление движения, и часть из них падает вниз обратно в жидкость. Чем больше концентрация молекул испарившейся жидкости, тем чаще они падают обратно. При какой-то концентрации количество возвращающихся молекул начинает совпадать с количеством испаряющихся. Устанавливается то, что называется динамическим равновесием: испарение идёт так же интенсивно, как и обычно, но полностью уравновешивается возвращающимися в жидкость ранее испарившимися молекулами, и количество жидкости в результате не меняется.

В Китае заработала первая в мире электростанция, где турбину вращает углекислый газ в сверхкритическом состоянии. Это режим, при котором CO2 становится очень плотным, как жидкость, но остается таким же подвижным, как газ. Так он может переносить больше энергии и при этом создает меньше сопротивления. Проект получил название Chaotan One.

По оценкам разработчиков, эффективность выработки электроэнергии такой электростанции выросла более чем на 80 %, а занимаемая площадь сократилась в два раза. Станция использует тепло металлургического производства, которое раньше считалось отходом. Теперь из него получают электричество: более 70 млн кВт·ч в год.

Китай разрабатывает эту технологию с 2009 года и уже планирует применять ее не только в металлургии, но и в солнечной тепловой энергетике и системах хранения энергии.

Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

Виниловые пластинки с жидкостью внутри превращают аналоговый музыкальный носитель в кинетический арт-объект. Технология их создания радикально отличается от стандартной прессовки: вместо цельного куска винила изготавливаются две тонкие прозрачные пластины, которые затем соединяются между собой, образуя герметичную внутреннюю полость. В это пространство через небольшое отверстие впрыскивается специальная жидкость — чаще всего это смесь дистиллированной воды, масел или глицерина с добавлением красителей, блесток или даже имитации крови. После заполнения диск тщательно герметизируется, чтобы предотвратить протечки, которые могут быть губительны как для самой записи, так и для проигрывателя.

История этого формата началась в 1970-х годах с экспериментов компании Disney и саундтрека к фильму «Черная дыра», однако настоящую культовость он обрел в эпоху современного винилового ренессанса благодаря лимитированным изданиям таких артистов, как Jack White или Flaming Lips. Процесс производства остается трудоемким и дорогостоящим, так как каждая пластинка собирается вручную. Такие издания требуют особого ухода: их нельзя подвергать воздействию прямых солнечных лучей или перепадам температур, чтобы избежать расширения воздуха внутри и разгерметизации.

☁️Познавательное рядом