Гленн Мерфи - Какой громкой бывает отрыжка?

— А если нагреть его так сильно, что он расплавится?

Прямо в точку! Если твердое железо расплавить, то оно превратится в жидкость и начнет течь, капать и изменять форму. Но скажите мне, почему жидкости ведут себя подобно воде, а твердые вещи нет?

— Эээ… не знаю. Может, это связано с их структурой?

Вот именно, вы сразу ухватили суть. Все дело в том, как прочно и сильно их молекулы связаны друг с другом. В твердом веществе молекулы построены в нерушимые ряды и колонны и образуют что-то вроде забора из проволочной сетки или металлической клетки. Клетка не может сильно сгибаться или скручиваться, и поэтому материал остается цельным куском. У жидкостей молекулы тоже соединены, но не так жестко, и они имеют возможность двигаться относительно друг друга. То есть они напоминают тех спортсменок в синхронном плавании, которые держатся друг за друга и перестраиваются, образуя самые причудливые фигуры, но при этом не теряют контакта между собой. Такие молекулы способны образовывать плоские слои (или лужи) и маленькие сферы (или капли), то есть принимать любые формы, какие вы только можете себе представить.

И вот теперь мы подходим к самому главному. Чтобы намочить вещь, жидкость должна обладать способностью течь вокруг и сквозь нее. Вода, если она не заморожена (то есть не в виде льда), может делать это очень успешно. Но подумайте вот о чем: что будет, если вода не станет прилипать к вещи? Она просто протечет сквозь нее, нигде не задерживаясь. Окажется ли такая вещь мокрой?

— Если к ней не прилипнет ни единой капли?

Да. Ни одной капельки.

— Эээ… тогда… нет. Пожалуй, что нет. Она останется сухой.

Правильно. Следовательно, чтобы что-то намочить, жидкость должна не просто течь, а прилипнуть к материалу, из которого данная вещь состоит. Эта способность прилипать зависит от так называемой силы поверхностного натяжения, силы, с которой молекулы на поверхности капли воды сцепляются друг с другом, чтобы образовать шар и не дать этой капле развалиться на части. Эта же сила формирует похожий на мост слой сцепленных молекул на плоской поверхности жидкостей. (Вот почему насекомые, которые носятся по поверхности прудов, не проваливаются в воду, а скользят по этому «молекулярному мосту», как на коньках). Она же формирует из молекул воды мосты между волокнами вашей рубашки, плавок, волос и других вещей, внутрь которых проникает вода. У воды поверхностное натяжение очень высокое (в сравнении с другими жидкостями), и это помогает ей сцепляться с различными материалами и делать их мокрыми.

— А что происходит, когда эти материалы высыхают?

Через какое-то время молекулы воды в мокрой вещи впитают тепло из окружающего воздуха и испарятся, то есть мосты жидкости превратятся в газ (водяной пар), который улетучится. Этот процесс, конечно, можно ускорить, если нагреть мокрую вещь. Встряхивание и отжимание одежды тоже ускорит процесс, потому что эти действия заставляют молекулы воды отцепиться от материала и вместо этого сцепиться друг с другом, образуя капли. Эти капли отделяются от вещи и в конце концов тоже испаряются.

— Но погодите. Если вода так успешно протекает сквозь вещи и прилипает к ним, то как что-то может быть мокрее воды?

Дело в том, что некоторые жидкости (например, спирт и химические растворители) способны течь, капать и расплескиваться точно так же, как вода, но у них поверхностное натяжение немного слабее. Это значит, что их молекулы не имеют сильного сцепления друг с другом в каплях и лучше прилипают к материалам, делая их еще более мокрыми. (Благодаря тому, что они не образуют большого количества капель, им удается проникать в самые узкие пространства и там сцепляться с материалами и волокнами, что делает их очень полезными для очистки вещей от загрязнений). Именно такие жидкости и являются более «мокрыми», чем вода.

— Если и дальше так пойдет, то в следующий раз вы станете рассказывать мне, что на свете есть вещи более сухие, чем кости.

На самом деле, в ваших костяк содержится довольно много воды, и поэтому существует немало вещей…

— Согласен, пример неудачный. В таком случае, тверже чем гвоздь.

Это зависит от материала, из которого сделан гвоздь. Какие вы имеете в виду? Железные? Стальные? И кстати, любые гвозди можно расплавить.