Занимательная физика. Книга 2

Но посмотрим, так ли это. Почему при обмахивании веером мы ощущаем прохладу? Воздух, непосредственно прилегающий к нашему лицу, нагревается, и эта теплая воздушная маска, невидимо одевающая наше лицо, «греет» его, т. е. замедляет дальнейшую потерю тепла. Если воздух вокруг нас неподвижен, то нагревшийся близ лица слой воздуха лишь весьма медленно поднимается вверх (как более легкий) и так же медленно сменяется ненагретым воздухом. Когда же мы веером смахиваем с лица теплую воздушную маску, то лицо соприкасается все с новыми и новыми порциями ненагретого воздуха и непрерывно отдает ему свою теплоту. Вот почему мы при этом ощущаем прохладу.

Итак, при обмахивании веером дамы непрерывно удаляют от своего лица нагретый воздух и заменяют его ненагретым; нагревшись, этот воздух удаляется в свою очередь и заменяется новой порцией ненагретого, и т. д. Другими словами: работа вееров способствует скорейшему нагреванию воздуха во всей зале.

Значит, с точки зрения физики, следовало бы протестовать против дамских вееров, так как, доставляя временное облегчение обладательницам веера, они увеличивают общую духоту в бальной зале.

Греет ли вуаль?

Вот еще одна задача из физики обыденной жизни. Дамы утверждают, что вуаль греет и что без вуали лицо зябнет. При взгляде на легкую ткань вуали, нередко с довольно крупными ячейками, мужчины не очень склонны верить этому утверждению и думают, что согревающее действие вуали – одно «воображение».

Однако, если вспомните сказанное выше, вы отнесетесь к этому утверждению более доверчиво. Как бы крупны ни были ячейки вуали, воздух проходит через такую ткань все же с некоторым замедлением. Тот слой воздуха, который непосредственно прилегает к лицу и, нагревшись, является как бы теплой воздушной маской, – этот слой при наличности вуали не так быстро сдувается ветром, как при отсутствии ее. Поэтому нет основания не верить дамам, что при небольшом морозе и слабом ветре лицо во время ходьбы меньше зябнет в вуали, чем без нее.

Отчего при ветре холоднее?

Всякий знает, что в тихую погоду мороз переносится нами гораздо легче, чем при ветре. Но не все отчетливо представляют себе причину этого явления. Холод при ветре – явление субъективное: он ощущается лишь живыми существами; термометр, например, не опускается ниже, когда его обдувает ветер. Ощущение резкого холода в ветряную морозную погоду объясняется прежде всего тем, что от нашего лица (и вообще от тела) отнимается при этом гораздо больше тепла, нежели в тихую погоду, когда воздух, нагретый телом, не так быстро сменяется новой порцией холодного воздуха. Чем ветер сильнее, тем большая масса воздуха успевает в течение каждой минуты придти в соприкосновение с нашей кожей, и, следовательно, тем большее количество тепла ежеминутно отнимается от нашего тела. Этого одного уже было бы достаточно, чтобы вызвать ощущение холода.

Но есть и еще причина. Кожа наша всегда испаряет влагу даже в холодном воздухе. Для испарения требуется теплота, которая отнимается от нашего тела и того слоя воздуха, который к телу прилегает. Если воздух неподвижен, испарение совершается медленно, так как прилегающий к коже слой воздуха скоро насыщается парами (в насыщенном воздухе не происходит испарения). Но если воздух движется и к коже притекают все новые и новые его порции, то испарение все время поддерживается очень обильное, – а это требует большого расхода теплоты, заимствуемой у тела.

Так физика объясняет тот простой житейский факт, что на ветре всегда холоднее, чем в тихую погоду.

Горячее дыхание пустыни

«Значит, и в знойной местности ветер должен приносить прохладу, – скажет, пожалуй, читатель. – Почему же путешественники говорят о горячем дыхании пустыни?»

Кажущееся противоречие объясняется тем, что в тропическом климате воздух бывает теплее, чем наше тело. Неудивительно, что там при ветре людям становится не прохладнее, а жарче. Там теплота передается уже не от тела воздуху, а обратно – воздух нагревает человеческое тело. Поэтому, чем большая масса воздуха успеет в течение минуты прийти в соприкосновение с телом, тем сильнее ощущение жáра. Правда, испарение и здесь усиливается при ветре, – но первая причина перевешивает.

Охлаждающие кувшины

Если вам не случалось самим видеть таких кувшинов, то, вероятно, вы слыхали или читали о них. Эти сосуды из необожженной глины обладают тою любопытною особенностью, что налитая в них вода становится прохладнее, чем окружающие предметы. Кувшины эти в большом распространении у южных народов и носят различные названия: в Испании – «алкарасса», в Египте – «гоулах» и т. д.

Секрет охлаждающего действия этих кувшинов очень прост: жидкость просачивается через толщу глиняных стенок наружу и здесь медленно испаряется, отнимая при этом теплоту («скрытую теплоту испарения») от сосуда и заключенной в нем жидкости.