Восстановление льда

Фарадей высказал идею о существовании квази­жидкого слоя для того, чтобы объяснить явление вос­становления льда. Выполненный Фарадеем экспери­мент по восстановлению льда весьма прост и состоит в следующем.

Если при 0°С или при более высокой температу­ре привести в соприкосновение две глыбы льда, они смерзнутся. Замерзание воды, зажатой с двух сторон льдом, при положительной температуре воздуха ка­жется на первый взгляд невероятным. Однако можно утверждать, что в тех районах, где зимой лежит снег, дети всякий раз повторяют этот эксперимент, когда лепят снежки для своих баталий.

Фарадей предпринял попытку истолковать данное явление на основании представлений о квазижидком слое. Тиндаль, присоединившийся к его точке зрения, первым стал использовать термины «восстановление льда» и «перезамерзание» как эквивалентные и по­пробовал объяснить с этих позиций течение ледников.

С возражением против такого подхода выступи­ли братья Томсоны и Гельмгольц, видевшие причину восстановления льда в плавлении под давлением, В конце концов в споре победили именно они. Сегод­ня явление восстановления льда во многих учебниках рассматривается как комбинация плавления под дав­лением и повторного замерзания.

В наше время под восстановлением льда чаще все­го понимают явление, впервые экспериментально об­наруженное в 1872 г. англичанином Боттомли. Суть его такова: проволока с подвешенным на ней грузом постепенно разрезает лед, имеющий температуру 0°С, однако после прохождения прово­локи разрез вновь затягивается льдом и в результате образец остается неразрезанным. Происходящее мож­но назвать ледяной магией.

Объясняется это явление следующим образом. Лед, который находится непосредственно под проволокой, испытывает давление, его темпера­тура плавления снижается, и он тает. Образовавшая­ся при таянии вода обтекает проволоку и собирается у ее верхней поверхности. Но там давления нет, по­этому вода вновь замерзает. С другой стороны, при повторном замерзании образовавшейся при таянии воды выделяется скрытая теплота. Сквозь саму про­волоку и по окружающему льду это тепло передается к нижней поверхности проволоки, которая становится источником тепла и еще сильнее растапливает под со­бой лед. После того, как течение воды и теплопереда­ча примут стационарный характер, проволока дви­жется сквозь лед с постоянной скоростью.

Comments