Материал к уроку

Почему же, почему?..

? В нашем офисе закупоренная бутылка кока-колы случайно пролежала четыре года – про неё все забыли. В результате она сплющилась до такой степени, что вообще перестала напоминать бутылку. Но ведь напиток в ней содержит газ, и, казалось бы, по этой причине она не должна сжиматься? Почему же произошли такие значительные изменения? Может быть, ответ связан с таинственными ингредиентами, формулу которых столь строго держат в секрете производители кока-колы?

Ответ. В каждую 2-литровую бутылку кока-колы в процессе производства «закачивается» приблизительно 8,6 л диоксида углерода. При этом пластик, из которого сделана бутылка, не является абсолютно непроницаемым, а потому, если подождать достаточно долго, то весь содержащийся в бутылке углекислый газ проникнет наружу через стенки и перемешается с окружающим воздухом. После этого давление внутри бутылки станет равно атмосферному, а объём, занимаемый жидкостью, уменьшится. В итоге внутри бутылки сформируется область пониженного давления, что и приведёт к изменению формы. На заводах по производству газированных напитков этот эффект хорошо известен.

The Last word. Shrink-wrapped. New Scientist, 09sept.2009
[сайт] URL: http://www.newscientist.com

? Почему полярные медведи не мёрзнут?

Ответ. Полярные медведи не мёрзнут благодаря исключительно эффективной и простой системе теплоизоляции. Начнём с того, что полярные медведи – один из наиболее хорошо теплоизолированных видов млекопитающих (среди не живущих постоянно в воде). У взрослого медведя 10-сантиметровый слой подкожного жира и толстый слой меха. Волоски медвежьего меха уникальны по своей структуре: каждый волосок является полой трубочкой, так что ответственный за теплоизоляцию воздух находится и внутри волосков, и между ними. Кстати, именно благодаря столь высокому уровню теплоизоляции медведи практически невидимы для ИК-съёмки. В некоторых случаях столь совершенная теплоизоляция может оказать плохую услугу. Так, при повышении температуры воздуха до 10 °С или выше у медведя может случиться тепловой удар. Арктическим летом температура может быть ещё выше, что не сможет не сказаться на способности медведей к охоте. Нарушение условий среды обитания вообще может оказаться для медведей как для самостоятельного вида фатальным. Например, вследствие глобального потепления полярные медведи как самостоятельный вид могут исчезнуть, а вместе с ними исчезнет искусство беречь ту самую энергию, которую человек столь легкомысленно расходует направо и налево.

The Last word. Blood brothers. 10Feb2010. New Scientist
[сайт] URL: http://www.newscientist.com

? Я слежу за маятниковыми часами на здании Тринити-колледжа Кембриджского университета, точность хода которых не ниже 1 с за месяц. Маятник этих часов снабжён устройством, компенсирующим изменения температуры, но на его движении должны сказываться и колебания атмосферного давления. Если средняя глобальная температура действительно увеличивается, приводит ли это к каким-либо заметным колебаниям среднего давления на уровне моря? Иначе говоря, могут ли маятниковые часы ускорить или замедлить свой ход вследствие глобального потепления?

Ответ. Давление на уровне моря определяется исключительно массой земной атмосферы. И если нагрев атмосферы не приводит к изменению её массы и действующая на неё сила гравитации остаётся неизменной, то и давление на уровне моря остаётся равным 101 325 Пa вне зависимости от температуры. А следовательно, маятник, расположенный на уровне моря, не будет испытывать большего трения о воздух. Несомненно, будет иметь место другой эффект – расширение атмосферы вследствие её нагревания, из-за чего будет расти давление воздуха на фиксированной высоте над уровнем моря, например, в горах. Это связано с тем, что выше данного уровня будет находится бóльшая, нежели раньше, масса атмосферы. На базе этого факта удалось, проанализировав показания разных барометров (размещённых в горах и на уровне моря), сверить данные об изменении температуры за прошедшее столетие, основанные на показаниях термометров и подтвердить потепление, наблюдавшееся вплоть до 40-х гг. ХХ в., сменившееся похолоданием (до начала 70-х) и новым потеплением (по сию пору). В то же время следует иметь в виду, что более тёплая атмосфера способна удерживать большее количество водяного пара, т. е. общая масса атмосферы по мере нагрева растёт. Следовательно, увеличится и атмосферное давление на уровне моря, следовательно, слегка вырастет и трение о воздух часового маятника. А следовательно, часы начнут отставать.

The Last word. Will global warming change the average air pressure?
New Scientist 03Feb2010
[сайт] URL: http://www.last-word.com