Всё о науке за 60 минут

Все это чистая термодинамика. Представьте себе стакан воды температурой 20 °C. Этой температуре соответствует средняя энергия всех молекул в воде. Но при этом у одних молекул энергии все равно больше, а у других – меньше этого среднего значения. Время от времени какая-нибудь высокоэнергетическая молекула достигает поверхности воды и выходит из жидкости, испаряясь и превращаясь в молекулу водяного пара. Точно так же молекулы водяного пара с низким уровнем энергии из воздуха иногда сталкиваются с водой и остаются там, конденсируясь и превращаясь из пара в жидкость. Количество молекул воды в водяном паре над стаканом воды зависит от баланса между этими двумя процессами. Увеличьте среднюю температуру, и больше молекул улетучится в пар. Уменьшите – и перевес будет в сторону конденсации.

Теперь оставим гипотетический стакан и снова вернемся к машине. Но не к тому моменту, когда мы сталкиваемся с запотевшим ветровым стеклом, а к вечеру перед этим. Изрядное количество воды в машине есть всегда – она попадает туда с ботинок, мокрой собаки или просто присутствует в воздухе, который выдыхают водитель и пассажиры. Когда вы припарковались, в машине было очень тепло, а на окнах не было никакой росы. А значит, баланс между испарением и конденсацией сдвинулся в сторону первого. И когда вы покинули автомобиль, он был полон водяного пара.

А сейчас перенесемся в следующее утро. За ночь температура воздуха снаружи падает и начинает охлаждать автомобиль. А окна – первое, что в нем остывает, ведь это самая тонкая его часть. Воздух рядом с окнами постепенно охлаждается, и энергия водяного пара в нем уменьшается. Это смещает баланс в сторону конденсации, и молекулы водяного пара начинают соединяться, образуя крошечные капельки жидкой воды на стекле. Этот процесс облегчают пылинки или жир на стеклах окон. Так что, подходя к своему автомобилю утром, вы видите, что внутренняя поверхность его окон оказывается покрытой множеством капелек воды.

Итак, можно ли этого избежать? Что ж, изменить законы термодинамики все же не в наших силах, но есть несколько советов, которые могут помочь. Постарайтесь, чтобы внутри автомобиля было сухо. Убедитесь, что ваша система отопления не настроена на рециркуляцию, а переключена на втягивание свежего воздуха, который, вероятно, менее влажный. Протирайте окна дочиста от отпечатков жирных пальцев. Хотя эти меры предосторожности должны уменьшить выраженность проблемы, вы неизбежно обнаружите, что ветровое стекло все равно запотевает. И когда сядете в машину, то наверняка решите включить отопление на полную мощность, чтобы очистить его. Однако система отопления вашего автомобиля не продувает горячий воздух до тех пор, пока не нагреется двигатель. Поэтому сначала печка будет выдувать холодный влажный воздух, который лишь все усугубит. Лучший выбор в данном случае – это включить кондиционер. Может показаться нелогичным выдувать холодный воздух, но кондиционер не только охлаждает воздух, но и снижает его влажность, подсушивает его. Этот более сухой и холодный воздух смещает баланс в сторону водяного пара, и ветровое стекло постепенно очищается.

Бумеранги всегда возвращаются

Некоторое время назад у меня была возможность войти в состав команды, пытающейся побить мировой рекорд по метанию самого большого бумеранга, зарегистрированный в Книге рекордов Гиннесса. Бумеранг, который мы использовали, достигал 2,94 метра и казался настоящим монстром. Изготовленный из легкого дерева, он не был таким уж тяжелым, но все же требовались значительные усилия, чтобы его запустить. Кроме того, огромный размер обусловливал хрупкость, а это означало, что всего один неверный бросок – и бумеранг разобьется при ударе о землю. Правила для этой конкретной номинации гласили, что бумеранг должен отлететь от метателя на 20 м, а вернувшись, оказаться на расстоянии в пределах 10 м от него. Поскольку свою попытку мы предпринимали на известном и весьма престижном овальном крикетном поле в центре Лондона, у нас было совсем немного времени, чтобы побить рекорд. К тому же за нами внимательно следили смотрители: они опасались, что мы испортим ухоженный газон. Оглядываясь назад, я не могу не признать, что мы выбрали весьма впечатляющее место для попытки, хотя, возможно, и не самое разумное.

Несмотря на все проблемы, Адаму Маклафлину из Британского общества любителей бумерангов и мне в составе команды удалось установить мировой рекорд. Признаю, что, к сожалению, в этом не «повинен» ни один из моих собственных бросков. Да, брошенный мною бумеранг отлетел на 6,09 м, но этого было недостаточно. Именно Адам сделал рекордный бросок, который зачли. И это справедливо, поскольку честь создания нашего бумеранга принадлежит прежде всего ему. Этот опыт открыл мне глаза на мир бумерангов, и с тех пор я начал исследовать научные принципы, которые заставляют их возвращаться.