Статистическая физика и термодинамика. Громов Ю.Ю - 27 стр.

UptoLike

В таком же смысле, как шуба, снег греет землю; будучи, подобно всем порошкообразным телам,
плохим проводником тепла, он мешает теплу уходить из покрытой им почвы. В почве, защищенной
слоем снега, термометр показывает нередко градусов на десять больше, чем в почве, не покрытой сне-
гом.
Итак, на вопрос, греет ли нас шуба?, надо ответить, что шуба только помогает нам греть самих себя.
Вернее было бы говорить, что мы греем шубу, а не она нас.
5.5 Какое время года у нас под ногами?
Когда на поверхности земли лето, какое время года на глубине, например, трех метров под ее по-
верхностью? Вы думаете, что и там лето? Ошибаетесь! Времена года на поверхности земли и в почве
вовсе не одни и те же, как можно подумать. Почва чрезвычайно плохо проводит теплоту. В Петербурге
водопроводные трубы на глубине 2 м не замерзают в самые суровые морозы. Колебания температуры,
происходящие на поверхности земли, распространяются вглубь почвы очень медленно и достигают
разных слоев ее с большим опозданием. Непосредственные измерения, например, в Слуцке (Ленинград-
ской области) показали, что на глубину трех метров самый теплый момент года приходит с опозданием
в 76 дней, а самый холодный с опозданием в 108 дней. Это значит, что если самый жаркий день над
землей был, скажем 25 июля, то на глубине трех метров он наступит лишь 9 октября! Если самый хо-
лодный день был 15 января, то на указанной глубине он наступит в мае! Для более глубоких слоев поч-
вы опоздания будут еще значительнее.
С углублением в почву температурные колебания не только опаздывают, но и ослабевают, а на не-
которой глубине затухают совершенно: круглый год, в течение целых столетий, неизменно стоит там
одна и та же постоянная температура, именно – средняя годовая температура данного места. В погребах
Парижской обсерватории, на глубине 28 м, два столетия хранится термометр, помещенный сюда еще
Лавуазье, и за двести лет он даже не дрогнул, неизменно показывая одну и ту же температуру (+11,7° по
Цельсию).
Итак, в почве, которую мы попираем ногами, никогда не бывает того же времени года, какое стоит
на ее поверхности. Когда над почвой зима, на глубине трех метров еще осень, правда, не та осень, ко-
торая была раньше, на поверхности земли, а с более умеренным понижением температуры; когда же над
землей лето, в глубину доходят слабые отголоски зимних морозов.
Это важно иметь в виду всякий раз, когда заходит речь об условиях жизни подземных животных
(например, личинок майского жука) и подземных частей растений. Мы не должны удивляться, напри-
мер, тому, что в корнях наших деревьев размножение клеточек совершается именно в холодную поло-
вину года и что деятельность так называемой камбиальной ткани замирает почти на весь теплый сезон,
– как раз обратно, чем в стволе, над землей.
5.6 Бумажная кастрюля
Взгляните на рис. 2: яйцо варится в воде, налитой в бумажный колпак! «Но ведь бумага сейчас за-
горится, и вода зальет лампу», скажете вы. Попробуйте же сделать опыт, взяв для него плотную пер-
гаментную бумагу и надежно прикрепив ее к проволоке. Вы убедитесь, что бумага нисколько не по-
страдает от огня. Причина в том, что вода может быть нагрета в открытом сосуде только до температу-
ры кипения, т.е. до 100°; поэтому нагреваемая вода, обладающая к тому же большой теплоемкостью,
поглощая избыток теплоты бумаги, не дает ей нагреться заметно выше 100°, т.е. настолько, чтобы она
могла воспламениться. (Практичнее будет пользоваться небольшой бумажной коробкой в форме, изо-
браженной на рис. 3). Бумага не загорается, если даже пламя лижет ее. К тому же роду явлений отно-
сится и печальный опыт, который невольно проделывают рассеянные люди, ставящие самовар без во-
ды: самовар распаивается. Причина понятна: припой сравнительно легкоплавок, и только тесное сосед-
ство воды спасает его от опасного повышения температуры. Нельзя также нагревать запаянные кастрю-
ли без воды. В старых пулеметах Максима нагревание воды предохраняло оружие от расплавления.
Рис. 2 Рис. 3