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.

резины сомкнутся. Если же трубку растянуть до предела, она разорвется по самому глубо­кому надрезу. В этом месте развивался самый опасный дефект — зародыш разрушения. Работа, идущая на развитие трещины, определяется поверхностной энергией, которая и понижает­ся в присутствии поверхностно-активных ве­ществ. Если за время развития трещины адсорбционный слой успеет распространиться по новой поверхности и покрыть ее, работа образования трещины и сопротивление тела разрушению понизятся. Это хорошо видно у металлов, которые в обычных условиях пла­стичны. Пластинка из такого металла (напри­мер, цинка) деформируется пластично — обнару­живает большие остаточные деформации, не раз­рушаясь при изгибе. Здесь сильнодействующи­ми поверхностно-активными веществами служат тоже металлы, только легкоплавкие и в жид­ком состоянии: для стали — олово, для цин­ка — ртуть или галлий (белый металл, плавя­щийся при температуре около 30° Ц). Поцарапайте немного цинковую пластинку и нанесите на обна­жаемую поверхность (свободную от окисной плен­ки) капельку ртути. Если попытаться изогнуть пластинку, она даст трещину, а при медлен­ном надавливании сломается, как стекло, даже

не изогнувшись. Твердое тело из пластического стало хрупким, так как поверхностно-активное вещество облегчило развитие новой поверх­ности (рис. 7).

Невозможно растереть цинк в порошок без добавки ртути. Добавки поверхностно-актив­ного вещества нужны для тонкого измельче­ния и всех других тел. Вся вновь возникающая поверхность тел должна по мере ее образова­ния покрываться мономолекулярным адсорб­ционным слоем. Для обычного кварцевого пе­ска, например, сильно поверхностно-активным веществом оказывается простая вода: ее добав­ка к сухому песку позволяет тонко помолоть кварц, и образующиеся мельчайшие песчинки не слипаются в агрегаты.

Мы видим, что и образование частиц нового тела при кристаллизации, и процесс разру­шения (измельчения) твердых тел определя­ются поверхностными явлениями. И в том и в другом случае образованием таких малых, а потому и прочных крупинок твердого тела можно управлять с помощью адсорбционных слоев. Они облегчают развитие дефектов — зародышей разрушения — и могут задержать дальнейший рост мельчайших кристалликов. Такие кристаллики-зародыши могут плотно срастаться. Именно так и образуются новые сплавы, сохраняющие свою прочность до очень высокой температуры — до 3000°. Прочность таких металлов на растяжение достигает 200— 300 кгс/мм2 (по новой системе СИ — 2000— 3000 н/мм2).

Чтобы разорвать проволоку из такого ме­талла диаметром 1 мм, т. е. площадью попереч­ного сечения около 0,8 мм2, надо подвесить к ней груз в 200 кг. А какой длины должна быть такая проволока, чтобы она разорвалась от собственного веса? Представим себе, что мы подняли ее на воздушном шаре, сматывая с огромной катушки, как кабель. Вес прово­локи длиной L см и с площадью сечения Q см2 будет равен QLD, где D — плотность ме­талла в г/см3. На единицу площади сечения растягивающая сила веса составит LD, и, если проволока разорвется при длине Lm, прочность

на разрыв будет Pm=LmD. Отсюда Lm=Pm/D.

Для сталей D»8 г/см3, и, следовательно, при Pm=24•103 кгс/см2 разрывная длина проволоки составит24•106/8=3•106 см, или 30 км,

т. е. наш воздушный шар должен быть стра­тостатом (рис. 8). Кстати, разрывная длина не зависит от диаметра (сечения) проволоки:

423