Главная > Разное > Лекции по термодинамике
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 29. Режеляция льда

Опыт с медной проволокой, охватывающей кусок льда, широко известен. Если концы проволоки соединить и привесить к ним груз, то проволока проходит сквозь лед, причем там, где она уже прошла, лед снова смерзается. Общеизвестно элементарное объяснение этого опыта. При более же тщательном рассмотрении обнаруживаются следующие обстоятельства.

При своем погружении в лед проволока все время окружена тонким слоем воды. Допустим, что часть проволоки, погруженная в лед, горизонтальна, и проведем перпендикулярную к ней плоскость. Пусть А — крайняя нижняя, В — крайняя верхняя точка поперечного сечения проволоки, а Р — некоторая точка на окружности, определяемая центральным углом соответствующим дуге АР. Давление в слое воды постепенно уменьшается от А к В пропорционально .

Так как вода и лед повсюду соприкасаются друг с другом, то температура в каждой точке равна температуре плавления льда при том давлении, какое существует в этой точке. Следовательно, температура возрастает от А к В, опять-таки пропорционально . При подобных условиях существуют три пути для перехода теплоты из В в А: сквозь металл, через лед и, наконец, через водяной слой. Если преобладает первый путь, то из теплопроводности металла мы найдем, какое количество теплоты отнимается в секунду вверху и какое количество теплоты сообщается внизу, а отсюда и количество льда, растаявшего внизу и вновь образовавшегося наверху. Эти величины равны друг другу.

Толщина водяного слоя установится такой, что вся вода, образовавшаяся под проволокой при таянии льда, сможет перетечь, вследствие разности давлений, вверх. Следовательно, толщина водяного слоя зависит от коэффициента вязкости воды. Расчеты эти произвел Орнштейн, а соответствующие опыты — Меербург.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление