Книга 99 секретов физики - Валерия Черепенчук

Многие материалы, например алюминий, при взаимодействии с кислородом воздуха образуют плотную оксидную пленку, которая защищает их от коррозии. То есть кислород перестает действовать на поверхность металла, и повреждение не происходит. А некоторые материалы не способны образовывать такую пленку – или она у них получается «дырявая», слабая и не препятствует разрушительному действию кислорода и воды. Наверное, вы согласитесь, что содержание кислорода в воздухе и его влажность, которая тоже действует на металлы, во многом связаны с такими явлениями, как атмосферное давление, температура и многое другое. Так что в этом случае рассматривать химические реакции в отрыве от физических явлений невозможно. На скорость коррозии очень сильно влияет температура окружающей среды – при повышении температуры «ржавление» значительно ускоряется. Существует любопытная разновидность коррозии, возникающая под воздействием тока. Ее называют электрохимической.

Ржавеющие металлы назвали неблагородными, а химически стойкие – благородными, или драгоценными

В настоящее время нет единого мнения относительно того, стоит ли называть коррозией разрушение неметаллических материалов в результате химических реакций. Физики и химики предпочитают говорить о коррозии только применительно к металлам и сплавам. В отличие от коррозии, эрозия металла возникает вследствие механического воздействия. Например, металлические части какого-либо агрегата, постоянно подвергающиеся давлению или ударам, могут начать истончаться и терять свои свойства.

Наиболее действенным методом борьбы с коррозией является обработка поверхности антикоррозийными материалами. С эрозией же предпочтительнее бороться снижением «травмирующего» воздействия

№ 90

Восточная мудрость. Ватный халат – одежда для жаркого дня

Жители Средней Азии в сорокаградусную (и более) жару не спешат раздеваться, оставаясь в теплых халатах – иногда еще и «подбитых» ватой. Чем это объяснить?

Во-первых, плотная одежда защищает тело от раскаленного солнцем воздуха. Во-вторых, она создает между собой и телом человека определенный микроклимат, что помогает поддерживать температуру тела стабильной. Конечно, она будет повыше, чем 36,6, но не подпрыгнет до опасных высот. И наконец, в‐третьих: сняв одежду, на жарком солнце и в сухом климате вы буквально рискуете превратиться в головешку, так как испарение влаги с вашей кожи будет очень быстрым. Толстый халат предохраняет от этого. Да, потеть вы будете. Но под халатом сохранится уровень влажности, необходимый для нормального функционирования.

№ 91

Звуковая дорожка: почему снег поскрипывает?

Хруст снега слышен при температуре ниже -5 °C

Снежинки, из которых, собственно, снег и состоит, представляют собой ледяные кристаллики разнообразных форм. Когда снежинки покрывают землю, между ними благодаря их структуре появляется множество пустот. Когда мы наступаем на снег, он уплотняется, пустоты исчезают, а сами кристаллики начинают ломаться. Именно треск ломающихся снежинок мы и слышим. Но почему снег поскрипывает не всегда?

Причина в том, что если мороз несильный, каждая снежинка начинает «обволакиваться» слоем воды. Конечно, мы его не замечаем. И все же появившиеся водные прослойки заглушают звук ломающихся кристалликов, и поскрипывание снега под ногами прекращается. Если же погода морозная, а снег только-только выпал, мы можем не услышать хруста, потому что у «свежих» снежинок кристаллы совсем слабые и непрочные. Говоря обыденным языком, хрустеть там особо нечему!

№ 92

Мечта домохозяйки: поможет ли физика избавиться от пыли?

То, что мы в своей квартире регулярно стираем с мебели и сметаем с пола, весьма разнообразно по своему составу! Частицы сажи и гари, залетевшие с улицы. Частицы песка, которые мы принесли на своей обуви. Даже вулканический пепел, способный перемещаться по воздуху на большие расстояния. В состав домашней пыли входят и частички отслоившегося кожного эпителия.

Отдельные «пылинки» висят в воздухе, а соединяясь друг с другом и становясь тяжелее, оседают на мебели и на полу, откуда нам приходится их регулярно вытирать, выметать и вымывать. Пыль вызывает аллергию, накапливает статическое электричество и, наконец, весьма неэстетично выглядит. Конечно, хорошие хозяева делают уборку регулярно. Но можно ли избавить свое жилище от пыли раз и навсегда? Как это было бы здорово!

Увы, полное избавление от пыли остается мечтой. Ведь для того, чтобы ее не было, нам нужно убрать частички пыли из окружающего нас воздуха (что невозможно в бытовых условиях) и сделать поверхности настолько гладкими, чтобы пылинки к ним не прилипали. А это нереально: ведь даже полированная поверхность, которая нам кажется совершенно гладкой, для микроскопической пылинки представляет собой нечто, напоминающее вспаханное поле!

Поэтому единственный выход – чаще делать влажную уборку (особенно в условиях мегаполиса), ставить фильтры на вентиляционные решетки, пользоваться антистатиками (по возможности более экологически нейтральными). Существуют в мире так называемые «пылеулавливающие системы», но в условиях небольшой квартиры применять их вряд ли реально.

Из небольшой двухкомнатной квартиры мы в среднем за год выбрасываем 20 килограммов пыли! Это не считая крупного мусора и бытовых отходов

№ 93

Страшилка века: чем опасен «парниковый эффект»?

О «парниковом эффекте» в последние несколько лет говорят во всем мире ученые, политики, экологи… Что это такое и насколько опасен этот эффект?

На земле работают тысячи заводов и фабрик, по улицам городов ездят миллионы автомобилей, количество отходов жизнедеятельности человека растет в геометрической прогрессии. Все это приводит к тому, что в земной атмосфере концентрируются так называемые парниковые газы. Они образуют своеобразную прослойку, которая задерживает тепловое излучение, исходящее с Земли, и, подобно отбивающему мяч вратарю, возвращают его обратно. Возникает климатический дисбаланс, растет количество осадков (вспомните: на стеклянных стенках огородного парника капли образуются почти постоянно – здесь эффект тот же самый!), увеличивается содержание в атмосфере вредных веществ.

К числу самых опасных последствий парникового эффекта относят глобальное потепление – правда, не все ученые согласны с тем, что изменения климата земли столь тесно связаны именно с наличием парниковых газов в атмосфере. Но даже если допустить, что изменения климата зависят от каких-то иных причин, воздействие парникового эффекта в целом резко негативно. Гибель множества видов животных и растений, рост заболеваний, загрязнение воды, земли и воздуха… Перечислять можно очень долго. Что же нам делать?