Опускаем воздушный шар в жидкий азот. Что произойдет?

---

Рубрика: Вне принтера

---

Если вы смотрели фильм «Терминатор: судный день», то наверняка помните, что произошло со «злым» роботом, на которого вылился жидкий азот из цистерны. Персонаж Роберта Патрика замерз и разлетелся на куски благодаря меткому выстрелу Арнольда Шварценеггера. Казалось бы, и обычный воздушный шарик, погруженный в вещество с температурой, равной почти -200° по Цельсию, ждет не менее страшная участь. Однако давайте проверим, так ли это.

Для эксперимента нам понадобятся жидкий азот, сосуд, способный выдержать низкотемпературное вещество, и воздушный шар. Провести опыт очень просто. Достаточно налить жидкий азот в посуду и опустить туда надутый шарик. Вопреки ожиданиям, он не лопнет и не замерзнет в сплошную ледяную корку, а просто сдуется. Не меньший сюрприз будет ожидать нас и тогда, когда мы извлечем шар из азота. Под воздействием комнатной температуры он приобретает прежние размеры, причем именно в тех пропорциях, которые мы задавали ему вначале, - не больше и не меньше.

Теперь подумаем, что же происходит с воздушным шаром, когда он попадает из одной температурной среды в другую, равную -196°С. При резком охлаждении находящийся внутри шарика воздух предельно сжимается, и шарик выглядит так, как будто он совсем не наполнен. При помещении в обычную для себя среду газ, находящийся в шарике, возвращает себе прежний объем: именно тот, который и был у воздушного шара до погружения.

Суть эксперимента заключается в том, что у газа, находящегося в воздушном шарике, изменяются два основных параметра из трех: объем и температура. А давление, существующее внутри этого предмета, остается неизменным и по-прежнему равняется атмосферному. Это происходит по той простой причине, что газ, который мы выпустили из своих легких, наполняет эластичный сосуд, а не емкость с твердыми стенками – например, колбу или газовый баллон.