Если вы заставите расшириться газ, поме­щенный в термос, ему придется расширять­ся адиабатическим путем. При этом газ охла­дится. Один французский рабочий-оружей­ник придумал в 1803 г., когда еще не были изобретены спички, «воздушное огниво» — за­крытую с одного конца трубку с поршнем. Очень быстрое и сильное сжатие воздуха в «воздушном огниве» приводит газ в раска­ленное состояние, и трут, прикрепленный к поршню, воспламеняется. Это тоже адиабати­ческий процесс.

Конечно, и при изотермических и при адиа­батических процессах система взаимодействует с окружающей средой.

При изотермических процессах система, со­вершая работу или изменяя состояние, погло­щает из окружающей среды теплоту — ровно столько теплоты, что температура внутри си­стемы остается постоянной. При адиабатиче­ских процессах система взаимодействует с окружающим миром, только совершая работу.

Температура

Ощущения тепла и прохлады, жары и холо­да присущи человеку. Лишенный термических ощущений, он не выжил бы в земной обстанов­ке. Однако понятие температура — трудное и тонкое понятие.

Историю термодинамики, собственно говоря, можно начать с изобретения Галилеем в 1592 г. простого устройства — термоскопа. Человечество должно быть глубоко благодарно Гали­лею за его гениальную идею — судить об изме­нениях температуры по изменениям других свойств тела, Сам Галилей предложил изме­рять температуру по расширению воздуха. В его первом термоскопе показания искажались изменением барометрического давления.

Рис. 5. Термоскоп Галилея.

Вскоре был изобретен газовый термоскоп по­стоянного объема, он оказался значительно более чувствительным и точным.

Вместо воздуха трубку стали заполнять жидкостью: сначала водой, потом спиртом и, наконец, ртутью. Ртуть оказалась настолько удобной, что один физик XVIII столетия за­явил в порыве восторга: «Определенно, природа создала ртуть для изготовления термометров...»

Триста лет назад флорентийские академики открыли, что в смеси воды и льда температура

Тайна вихря

Страшен смерч в океане. Вихрем до самого неба поднимает воду из морской пучины. Беда, если не­осторожный капитан не успеет уве­сти свой корабль с его пути. Еще страшнее смерч в пустыне. Гигант­ские воздушные вихри несут горы горячего песка, вырывают с кор­нями деревья, разрушают дома, могут унести из каравана путника вместе с верблюдом. По древней легенде, храбрец, повстречавший в пустыне

смерч на своем пути, должен смело к нему подскакать и, не дрогнув, мет­нуть в него кинжал: смерч исчезнет, а на стальном лезвии останутся кап­ли холодной росы — это «кровь шай­тана», пораженного смелым воином. Удивительно, как часто скрывается истина в старых поэтических легендах. Может быть, сотни лет знали жители пустынь о сильном холоде в середине вихревого столба смерча. Но ученые-физики сумели подметить это заме-

чательное явление совсем недавно. Оказывается, во всяком воздушном вихревом движении температура на­ружных слоев вихря выше, чем в ок­ружающем воздухе, а в центре зна­чительно ниже. И хотя до сих пор теоретики еще не смогли до конца понять и объяснить причину этого эффекта и его механизм далеко не ясен, инженеры заставили «шайтана смерчей пустыни» послушно рабо­тать в холодильных установках.

142