Сделаем маленькое вступление к этому опыту. Вы знаете, конечно, что,
для того чтобы превратить твердое тело в жидкое, его надо нагреть. Лед
тает под лучами солнца, воск — от пламени свечи, железо — в плавильной
печи. При этом можно наблюдать замечательное и на первый взгляд
непонятное явление. Пока весь кусочек взятого нами вещества не
расплавится совсем, температура расплавленной части не поднимается ни на
одну сотую градуса. Если у вас есть под руками кусочек льда, химический
стакан, спиртовая лампочка и термометр, вы легко в этом можете
убедиться. Поставьте стакан со льдом над огнем лампочки и
размешивайте термометром образующуюся в стакане воду. Все время, пока
лед тает, ртуть термометра будет стоять на нуле и поднимется только
тогда, когда последний кусочек льда перейдет в жидкое состояние. Можно
подумать, что это неразрешимая загадка. Куда же девалась та
теплота, которая в огромном количестве была израсходована для того,
чтобы расплавить твердое тело? Очевидно, она была затрачена на какую-то
другую работу, и поэтому ее не обнаруживал термометр. Действительно, она
вся ушла на превращение льда при температуре в 0° в воду с той же
температурой 0°. Она обратилась в «скрытую» теплоту, как говорят физики.
И она опять может проявиться тогда, когда произойдет обратное: когда
вода обратится в лед. При замерзании воды, с наступлением зимы,
выделяются громадные количества теплоты. Без этого могли бы сразу
наступить свирепые морозы. Конечно, существование скрытой теплоты
обнаруживается не только в случае с водой и льдом. Мы можем наблюдать
ее при превращении вещества из твердого состояния в жидкое или из
жидкого в твердое. Нагрейте на спиртовой лампочке кристаллы
серноватисто-кислого натра (гипосульфита) в стеклянной колбочке.
Серноватисто-кислый натр употребляется как фиксаж при фотографировании.
Когда его кристаллики расплавятся в бесцветную жидкость, заткните
колбочку ватой и поставьте куда-нибудь, где ее не толкнут. Через
несколько часов эта жидкость остынет, но — что замечательно — она не
превратится опять в твердое тело. Еще более удивительно то, что
достаточно самой ничтожной причины, чтобы расплавленный
серноватисто-кислый натр сразу затвердел. При этом выделяется скрытая
теплота — та теплота, которая была затрачена на плавление кристаллов. Если
в остывший, но еще жидкий натр вы бросите маленький кристаллик натра,
тотчас же из жидкости выпадет второй такой же кристаллик, затем третий,
четвертый и т. д. Превращение жидкости в кристаллы произойдет быстрее,
чем вы успеете прочесть об этом, и вы не уследите за ростом их числа.
Колбочка в это время так сильно нагревается, что до нее трудно
дотронуться; некоторые кристаллы даже снова плавятся, и это задерживает
полное отвердение жидкости. |