Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

мара еще тоньше, чем игла, и понятно, почему комар так легко прокалывает кожу.

Вес человека — около 70 кгс, площадь подошв на его ботинках — примерно 500 см2. Значит, давление на пол равно 0,14 атм. Много ли это? Вероятно, нет. Но этого достаточно, чтобы продавить снег. Площадь лыж около 4000 см2, т. е. в 8 раз больше. Следовательно, давление лыжника на снег в 8 раз меньше. Уже не провалиться!

Вспомним теперь, что собой представляет атмосферное давление. Это вес воздуха, приходящийся на единицу площади. Атмосферное давление убывает при подъеме на высокие горы, растет при опускании в шахты, и поэтому его обычно измеряют на опреде­ленном уровне — на уровне моря. Здесь на 1 см2 поверхности давит сила тяжести около 1 кгс. Отсюда и пошло обозначение: техническая атмосфера — это 1 кгс/см2. Попутно стоит вспо­мнить, что площадь (не поверхность!) челове­ческого тела равна приблизительно 1000 см2, следовательно, на нее давит около тонны.

А если спуститься под воду? Там давление возрастает. Ведь плотность воды в тысячу раз больше плотности воздуха. На каждые 10 м глубины давление возрастает приблизительно на одну атмосферу и на глубине 10 км уже достигает примерно 1000 атм. В толще Земли давление воз­растает еще сильнее. В центре Земли оно дости­гает нескольких миллионов атмосфер.

КАКОВ ПРЕДЕЛ ДАВЛЕНИЯ?

А вообще каков предел величины давления? Нижний предел — это абсолютный вакуум. В пространстве, где нет ни одной частицы веще­ства, давление равно нулю. А верхний предел?

Попробуем представить себе ящик, стенки которого могут выдержать любое давление. Нач­нем нагнетать в него газ. Пусть это будет, ска­жем, двуокись углерода — обычная углекисло­та, которой газируют воду. По мере того как мы будем накачивать углекислоту, число ее моле­кул в ящике начнет расти. Плотность газа и давление тоже возрастут. Молекулам в ящике станет теснее. При некоторой плотности газ начнет превращаться в жидкость. Если продол­жать накачивание, количество молекул в ящике станет еще больше, расстояние между ними бу­дет сокращаться. Силы взаимодействия между молекулами также увеличатся. Молекулам ста­нет все труднее двигаться в ящике. Возрастет вязкость двуокиси углерода, и при давлении

в несколько тысяч атмосфер она затвердеет. Продолжим сжатие. Предположим, что одна стенка ящика подвижная, и, перемещая ее как поршень, мы сжимаем твердую двуокись угле­рода. При давлениях в десятки тысяч атмос­фер молекулы подойдут так близко друг к дру­гу, что это станет мешать электронам двигаться вокруг ядер. Появятся искажения электронных оболочек.

Более половины химических элементов уст­роено так, что на их внутренних электронных орбитах есть свободные места. При дальнейшем сжатии (до сотен тысяч атмосфер) электроны в таких атомах начнут сдвигаться на свободные места поближе к ядру. При этом обычные хими­ческие свойства элементов настолько изменят­ся, что может даже образоваться новая периоди­ческая система элементов.

При давлениях в миллионы и более атмосфер может оказаться, что электронам выгоднее вра­щаться не вокруг отдельных ядер, а в виде «элек­тронного газа» вокруг всех ядер: вещества пере­ходят в металлическое состояние. Именно из такого вещества состоят белые карлики — звезды, внутри которых давление достигает 1016 атм (десять квадрильонов атмосфер!), а плотность такова, что 1 см3 вещества обладает массой в не­сколько тонн.

КАК СОЗДАЮТ ДАВЛЕНИЕ?

Вернемся в наши привычные земные усло­вия. Здесь мы очень часто встречаемся со срав­нительно высоким давлением и используем его. Под давлением находится в баллоне двуокись углерода, о которой мы уже говорили. Давление газов в цилиндрах двигателя внутреннего сго­рания толкает поршень и двигает автомобили, самолеты, теплоходы. В стволе орудия давление пороховых газов доходит до нескольких тысяч атмосфер и выталкивает снаряд. Давление газа в недрах Земли заставляет нефть бить фонтаном из скважины. Давление пара достигает десят­ков и сотен атмосфер, оно движет поршни паро­вой машины, лопасти турбины. Давление исполь­зуют в гидромониторах — водяных пушках, которые струей воды режут и размывают грунт...

Мы показали, что происходит при сжатии вещества в простом ящике. В действительности же давление создается в сложных аппаратах. Газы сжимают компрессорами. Они засасывают газ из газгольдеров (газосборни­ков) и сжимают его последовательно в несколь­ких цилиндрах-ступенях до давлений в сотни

128