2019-11-17
Сняв с плиты чайник с закипевшей водой, хозяйка добавила в него ковш холодной и с удивлением почувствовала, что ручка чайника стала значительно более горячей. Как это объяснить?
Решение:
Ручка не стала более горячей в строгом смысле этого слова. Наоборот, за время осуществления всех указанных операций она могла лишь охладиться. Однако субъективное ощущение степени нагретости при соприкосновении руки с каким-то телом зависит не только от температуры этого тела, но и от величины удельного давления тела на руку. Чем больше это давление, тем большей кажется разница температур руки и тела. (При увеличении давления увеличивается теплообмен. Это происходит по нескольким причинам; в частности, увеличивается площадь соприкосновения руки и поверхности исследуемого тела. Чтобы убедиться в этом, поставьте простейший опыт: положите ладонь на горячую батарею парового отопления, а через некоторое время с силой сожмите руку; вы заметите резкое "увеличение температуры" батареи). Долив в чайник воду, хозяйка увеличила вес чайника, а значит, и силу его давления на руку, что и привело к указанному в задаче ощущению.
Следует также иметь в виду, что при определенной разнице температур ручки чайника и руки человек в состоянии удерживать чайник лишь ограниченный срок. За время долива воды хозяйка могла как раз подойти к пределу своей выносливости, что вместе с первым эффектом и определило "разогрев" ручки.
Все эти события можно легко воспроизвести самим. При этом придется несколько раз повторять опыт, чтобы экспериментально отыскать те температуры и количества воды, при которых указанный эффект наблюдается.
Любителей строгих выкладок настоящая задача и ее решение могут удит вить: нет никакой математики и даже физики! Ничего не поделаешь... Оказывается, и сложные на первый взгляд вопросы поддаются иногда решению на "бытовом" уровне. Думается, что чем более простым и наглядным окажется решение (разумеется, при обязательном условии, что оно верное), тем большую ценность оно представляет.