Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

26.11.2001
21:36

Нановесы из углеродных нанотрубок

26.11.2001
21:34

Дифракция частиц на свете: 70 лет от идеи до эксперимента

26.11.2001
18:58

Деловая Россия будет поднимать экономику страны

26.11.2001
17:49

Химическая и динамическая модель дозвездных молекулярных облаков с магнитным полем.

26.11.2001
17:45

Обзор современного состояния и тенденций развития беспроводных компьютерных сетей

26.11.2001
16:41

Экипаж "Индевера" прибыл на космодром

26.11.2001
16:40

Разведывательный спутник сгорел в атмосфере

26.11.2001
16:36

Успешные пуски ракет с британских островов

26.11.2001
16:31

Второй раз солнечный парус будут испытывать уже на орбите

26.11.2001
16:29

Очередной старт "шаттла" увидят немногие

26.11.2001
16:27

"Чандра": взгляд в неизведанное

26.11.2001
16:25

Американский прибор для "Розетты" доставлен на испытания в Нидерланды

26.11.2001
15:31

Лилия Маневич о русском языке в средствах массовой информации

26.11.2001
14:17

Космический календарь. 26 ноября

26.11.2001
12:54

"Металлические флибустьеры"

25.11.2001
18:34

Теорфизика для малышей -- 6: о том, что все состоит из атомов и что из этого следует

    После окончания школы, где-то в начале первого курса всякая там термодинамика, молекулярная физика и тому подобные дисциплины казались мне беспросветным лесом. Возможно, основная причина этого заключалась в моей лени, но немалая заслуга состояла и в том, как молекулярная физика преподносилась. А именно, после прослушивания школьного курса, у меня в голове осталась "свалка" из разнородных законов, формул, несвязанных друг с другом понятий и явлений.

    Плавление и кипение с их удельными теплотами, теплоемкость, теплопроводность, поверхностное натяжение, какие-то насыщенные и пересыщенные пары, и много чего еще казались мне какими-то отдельными явлениями и свойствами веществ, никак не связанными друг с другом.

    В университете, изучая курс молекулярной физики, я как-то вечерком, сидя за домашними заданиями, "сделал открытие": я вдруг кристально ясно почувствовал связь между всеми этими явлениями. Я понял, что ключевым элементом, связующей нитью является тот простой факт, что все состоит из взаимодействующих друг с другом атомов. Возможно, кто-то улыбнется по поводу этого открытия, но тогда для меня оказалось озарением то, что все перечисленные выше явления есть следствия одного этого факта.

    Я помню, как в качестве первого приложения этого озарения я осознал непосредственную связь между удельной теплотой испарения и коэффициентом поверхностного натяжения. Ранее мне эти два понятия представлялись разнородными, а теперь они вдруг показались просто-напросто двумя сторонами одного утверждения "молекулы притягиваются друг к другу".

    Я взял листок и тут же записал такую вещь. Если взять какую-то макроскопическую каплю вещества радиуса R и раздробить ее на множество (>>1) одинаковых капель меньшего радиуса r, то для этого придется затратить энергию

    E(r) = 4p r2*s *R3/r3 = 4p R3*s/r

    Здесь s -- это коэффициент поверхностного натяжения жидкости. Очевидно, что чем меньше радиус r, тем больше требуется затратить энергии.

    Ясно, что капли не могут стать меньше молекулы. Но дробление капли на отдельные молекулы -- это абсолютно то же самое, что полное испарение капли! А как мы знаем, для того, чтобы полностью испарить каплю объемом V требуется энергия, равная:

    Eпар = l r V

    Здесь l -- удельная теплота парообразования, измеряемая в Дж/кг. Поскольку эти две энергии -- E(r = a), где а -- размер молекулы, и Eпар -- есть с физической точки зрения просто два разных названия одной и той же величины, они обязаны быть равны. Приравнивая, получаем:

    s = (a r l)/3

    Забавно! У нас моментально получилась связь между двумя казалось бы независимыми характеристиками жидкости! Проверим эту формулу численно. Для воды (при атмосферном давлении и температуре кипения) имеем l = 2.3 МДж/кг, r = 1000 кг/м3, a = 1.5 *10-10 м, что дает нам

    sтеор(вода) = 0.12 Н/м

    в то время, как экспериментально измеренное значение составляет s = 0.06 Н/м. Отличие всего в два раза -- великолепное согласие для нашей оценки по порядку величины!

    Для ртути имеем l = 0.28 МДж/кг, r = 13000 кг/м3, a = 1.5 *10-10 м, что дает нам

    sтеор(ртуть) = 0.18 Н/м

    в то время, как экспериментально измеренное значение составляет s = 0.4 Н/м. Опять отличие всего в пару раз (правда, в другую сторону!)

    Эти оценки, безусловно, очень грубы. Можно их критиковать, строить улучшенные модели, повышать точность согласия с экспериментом. Нам это не нужно. Я лишь хочу подчеркнуть еще раз основную мысль: одна-единственная идея, что все состоит из атомов, обладает сильнейшей предсказательной способностью. Уже простейшие модели строения материи, опирающиеся на эту идею, дают качественно новое понимание целого множества свойств вещества. И честно говоря, мне кажется, что если бы эту идею мне вложили в голову в старших классах школы, мое тогдашнее понимание всей этой науки было бы куда прозрачнее.

    В заключение, хочу сказать еще об одной точке зрения на только что полученную формулу. Представьте себе, что все накопленное знание физики у нас исчезло, и нам осталось в наследство только подозрение, что все состоит из каких-то элементарных кирпичиков вещества. Вопрос: как оценить их размер? На каком масштабе вещество становится дискретным? Ответ следует из нашей формулы: нужно только измерить такие макроскопические свойства как удельную теплоту испарения и коэффициент поверхностного натяжения, и мы получим хорошую оценку размера молекул.

    (Согласен, согласен, что есть и известная со школы возможность капнуть каплю нефти на поверхность воды и найти размер молекулы через объем и площадь. Но, во-первых, этот метод требует знание о том, что нефть растекается в мономолекулярный слой, а во-вторых, для всех веществ такой эксперимент не проведешь.)

    Такая вот история о том, как вроде бы простенькая идея приводит к новому взгляду на природу.

    Игорь Иванов

Выскажите свое мнение на:

25.11.2001
17:45

Заоблачные дали

25.11.2001
15:38

"Любопытно будет приглядеться" - новое в обозрении "Золотые прииски" Юлия Андреева

25.11.2001
13:43

Каждый третий конвоир - женщина

25.11.2001
13:31

Небо любит порядок

<< 2321|2322|2323|2324|2325|2326|2327|2328|2329|2330 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList