Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Физика»Содержание №1/2007

 

Почему же, почему?..

? Мы достаём из холодильника пакет с молоком или соком, выливаем из него всё содержимое, закрываем плотно крышкой и отставляем в сторону, чтобы выкинуть некоторое время спустя. Когда мы потом возвращаемся к пакету, то видим, что он раздулся. Почему?

Ответ. То же самое происходит, если мы достаём из холодильника жидкость в стеклянной посуде, плотно закрытой крышкой из алюминиевой фольги. Увеличение давления воздуха в закрытом пакете или бутылке вызвано тем, что стенки этих ёмкостей постепенно нагреваются, а с ними вместе и воздух.

NewScientistcom, 10Jun2006, 85

? Когда я аккуратно доставал из шкафа хрустальные бокалы, простоявшие там более 30 лет ножками вверх, то цилиндрические ободки двух из них высотой около сантиметра так и остались на полке. Почему это произошло?

Ответ 1. Стекло ведёт себя, как твёрдое тело, но на самом деле является очень вязким и медленно текущим гелем. Стекло с добавками свинца, которое называют хрусталём, течёт ещё больше, чем обычное стекло. В этом можно убедиться, если посмотреть на оконные стёкла старых зданий: они заметно толще внизу, чем наверху. Хрустальные бокалы тоже сделаны из стекла с добавками свинца и поэтому со временем делаются более хрупкими. Пока они хранятся в шкафу ножкой вверх, стекло с неё постепенно стекает, ножка утончается. Наоборот, ободок бокала утолщается за счёт стекла, стекающего с верхних частей перевёрнутого бокала. В результате ободок становится тяжелее, а прилегающая к нему часть бокала тоньше. Когда после долгих лет хранения бокал приподнимают, тяжёлый ободок отрывается и остаётся на полке. Способствуют этому и неоднородности, всегда присутствующие в хрустале; если в одной из них возникает трещина, то она распространяется по периметру ободка. Имейте в виду, что, даже если такие старые бокалы не треснули, когда вы их вынимали из шкафа, они с большой вероятностью могут лопнуть, когда вы нальёте в них вино, обмывая удачную сделку.

Ответ 2. Чтобы сделать бокал, сначала выдувают заготовку из стекла в виде яйца, потом, когда она ещё горячая и податливая, к ней добавляют ножку. После того, как заготовка остынет, делают царапину по линии будущего ободка и отламывают бокал. Край ободка у такого бокала острый и неровный. Поэтому ободок опять нагревают, стекло делается мягким, а ободок гладким. Наконец, бокал нагревают целиком в печи для отжига. Там стекло слегка размягчается, в результате чего исчезают напряжения, возникшие при предыдущих локальных нагревах и охлаждениях. После этого бокал равномерно и медленно охлаждают. По-видимому, у бокалов, которые сломались при вытаскивании из шкафа, процесс отжига был проведён неверно. Кроме того, если на бокале есть царапина, то напряжение вокруг неё может быть причиной будущей трещины.

NewScientist.соm, 30Sept2006, 101

? Я храню молотый кофе в морозилке и, когда достаю его прямо оттуда чайной ложкой, то «с горкой» никогда не получается. Когда тот же кофе нагрет до комнатной температуры (25 °С), то зачерпнуть можно гораздо больше – с горкой. Почему?

Ответ 1. Зёрна кофе обжаривают, чтобы сделать кофе более пахучим. После обжарки высушенные зёрна покрываются тонким слоем пахучего «кофейного масла», которое на самом деле не является маслом, т.к. легко растворяется в воде. При нагревании до комнатной температуры кофейное масло увеличивает адгезию частиц молотого кофе, они слипаются друг с другом, и объём кофе, который можно взять ложкой из пакета, получается большой. У молотого кофе в морозилке кофейное масло находится в замороженном состоянии и поэтому не увеличивает адгезию частиц. В результате ложкой из морозилки достать можно меньший объём молотого кофе, т.к. горка не образуется.

Ответ 2. При обжарке зёрен кофе образуется множество твёрдых, жидких и газообразных веществ. Такие структурные компоненты зёрен, как целлюлоза и лигнин, при обжарке становятся твёрдыми и хрупкими. Белки и смолянистые углеводы образуют композитные материалы, похожие на дёготь, которые обладают хорошими вязкоэластичными свойствами при комнатной температуре, однако при низкой становятся похожими на стекло и хрупкими. Жарка сушит зёрна кофе, смолянистые материалы сморщиваются и меняют свою форму. Последующее измельчение кофе в кофемолке даёт возможность распрямиться всему тому, что сжалось или деформировалось при сушке. Но сразу после этого молотый кофе прессуют в пакеты, что вызывает опять сжатие его частиц. В морозилке вязкоэластичные материалы прессованного молотого кофе замораживаются в сжатом состоянии. При нагревании до комнатной температуры частички кофе впитывают в себя влагу воздуха, а их вязкоэластичные элементы распрямляются. Поэтому объём кофе в чайной ложке становится большим.

NewScientist.com, 09Sept2006, 97.

Подборка и пер. с англ.
К.Ю.БОГДАНОВА