Последний случай возможен ранним осенним утром возле таких водоемов, как озера или пруды. Холодный воздух плавно перемешивается с потоками теплого, и появляются всем знакомые туманы, которые висят в воздухе над водоемами.
Если молекулы движутся, то почему мы не видим, что вещи изменяются?
Если молекулы постоянно движутся со страшными скоростями и это происходит повсюду — даже в деревяшке — то почему мы не видим, чтобы вещи меняли форму? Молекула — наименьшая из существующих частиц вещества, которая сохраняет свойства целого. Например, молекула сахара (сукроза) — наименьшая частица сахара, которая тем не менее сохраняет в себе такие свойства сахара, как вкус, цвет, форма, растворимость и другие.
Молекулы различных веществ сильно отличаются друг от друга. Некоторые из них имеют длину лишь в несколько миллиардных долей миллиметра, а другие — в тысячи раз больше. Молекулы газов, из которых состоит воздух, настолько малы, что в одном кубическом сантиметре воздуха содержится 30 675 000 000 000 000 000 молекул! Но даже несмотря на то, что в веществе содержится столько молекул, между ними остается много незанятого пространства. Поскольку молекулы всегда находятся в движении, они передвигаются в абсолютном вакууме. Между молекулами воздуха нет воздуха, есть только вакуум, и между молекулами железа нет воздуха, только — вакуум.
Движение молекул вызывается теплом. Чем выше температура, тем интенсивнее движение. В горячих газах это движение очень интенсивно. В жидкости или в твердом веществе оно гораздо медленней, но движение есть даже в куске льда! Если молекулы в веществе постоянно сталкиваются друг с другом и выталкивают друг друга в разные стороны во всех направлениях, то почему мы не видим результатов этого движения? Почему, например, мы не видим, чтобы кусок железа изменялся из-за этого движения? Почему он кажется таким твердым? Причина этого в том, что в твердых телах или в жидкостях молекулы удерживаются на своих местах силами притяжения между молекулами. В противном случае вещество было бы разорвано на части.
Силы электричества, взаимоудерживающие молекулы, достаточно велики, чтобы поддерживать даже самые твердые материалы в неизменном состоянии. Но если очень сильно нагреть вещество, то движение молекул ускорится, и это вещество станет жидкостью. Если увеличить температуру еще больше, то молекулы смогут преодолеть силы электричества, разлетятся в разные стороны, и вещество перейдет в газообразное состояние!
Куда исчезает вода, когда она высыхает?
Выглянув на улицу или посмотрев на дорогу, вы увидели там воду. Один час яркого солнечного света — и вода исчезает! Или, например, вывешенное на веревке белье высыхает к концу дня. Куда исчезает вода? Мы говорим, что вода испаряется. Но что это значит? Испарение — это процесс, при котором жидкость на воздухе быстро становится газом или паром. Многие жидкости испаряются очень быстро, гораздо быстрее, чем вода. Это относится к алкоголю, бензину, нашатырному спирту. Некоторые жидкости, например ртуть, испаряются очень медленно. Из-за чего происходит испарение? Чтобы понять это, надо кое-что представлять о природе материи.
Насколько мы знаем, каждое вещество состоит из молекул. Две силы оказывают воздействие на эти молекулы. Одна из них — сцепление, которое притягивает их друг к другу. Другая — это тепловое движение отдельных молекул, которое заставляет их разлетаться. Если сила сцепления выше, вещество остается в твердом состоянии. Если же тепловое движение настолько сильно, что оно превосходит сцепление, то вещество становится или является газом.
Если две силы примерно уравновешены, то тогда мы имеем жидкость. Вода, конечно, является жидкостью. Но на поверхности жидкости есть молекулы, которые движутся настолько быстро, что преодолевают силу сцепления и улетают в пространство. Процесс вылета молекул и называется испарением. Почему вода испаряется быстрее, когда она находится на солнце или нагревается? Чем выше температура, тем интенсивнее тепловое движение в жидкости. Это значит, что все большее количество молекул набирает достаточную скорость, чтобы улететь.
Когда улетают самые быстрые молекулы, скорость оставшихся молекул в среднем замедляется. Почему остающаяся жидкость охлаждается за счет испарения. Так что, когда вода высыхает, это означает, что она превратилась в газ или пар и стала частью воздуха.
Что такое океанография?
Почти всем предметам и явлениям, существующим в природе, соответствует какая-либо наука, изучающая их. Океанография — это комплекс всех наук, связанных с изучением океана, что помогает человеку узнать, как появился океан, какие в нем происходят процессы. Как вы понимаете, это требует серьезного исследования! Давайте посмотрим, что сюда входит. Можно начать с береговой линии. Берег моря (или граница между сушей и морем) постоянно изменяется из-за приливов, ветров, ежедневного воздействия моря на берег и перемещений суши вверх и вниз. Изучаются также температура и содержание соли в океанах. И, как ни странно, человек до сих пор не имеет удовлетворительного объяснения тому, почему океан соленый.
А приливы? Приливы — это регулярные перемещения воды, связанные с притяжением Солнца и Луны. Они тоже постоянно изучаются океанографами. Теперь перейдем к течениям. Океанские течения напоминают реки, протекающие по океану. Они теплее или холоднее, чем те воды, через которые они проходят. Поскольку течения имеют большое значение для человека, они постоянно изучаются. Как мы знаем, в океане живут растения и живые организмы бесчисленных видов. Океанографы и этой области уделяют много внимания. Какова глубина океана в различных местах? Это тоже очень важно для человека, и есть ученые, которые занимаются лишь измерениями океанских глубин. Человека интересует даже то, что происходит на дне океана.
Мы знаем, что до глубины 3657 метров дно океана покрыто мягкой, илистой грязью. Она состоит из известковых скелетов крошечных морских организмов. Животная и растительная жизнь океанского дна изучается по взятым оттуда пробам ила. В общем, океан, который большинству из нас кажется просто огромной массой воды, на самом деле представляет из себя огромный и сложный организм, о котором человек хочет узнать как можно больше. А океанографы увеличивают наше знание об океане, постоянно изучая все, из чего он состоит и что в нем содержится.
Почему приливы не везде одинаковы?
Вы когда-нибудь бывали на берегу, где при низкой приливной волне вам приходится пройти довольно большое расстояние в сторону моря, чтобы хотя бы войти в воду по колени? И все же есть места, где вы с трудом сможете отличить высокий прилив от низкого. Причина этого не имеет никакого отношения к влиянию Луны. Приливы происходят из-за гравитации. Точно так же, как Земля притягивает Луну, Луна притягивает и Землю, но с гораздо меньшей силой. За счет воздействия Луны на Землю воды океана притягиваются в сторону Луны и образуют выпуклость или волну. Вследствие этого возникает высокий прилив.
Вода на противоположной стороне Земли притягивается Луной в гораздо меньшей степени, поскольку Луна находится дальше, и поэтому здесь тоже образуется выпуклость. Поэтому высокий прилив наблюдается и со стороны, обращенной к Луне, и с противоположной стороны Земли. По мере того, как Луна проходит вокруг Земли, эти два водяных «горба» и пониженные уровни воды продолжают оставаться примерно в том же положении относительно Луны. И если бы поверхность Земли была бы полностью покрыта водой, то чередование высоких и низких приливов было очень регулярным.
Но этому мешают многие другие факторы. Один из них — огромные массивы континентов. Они являются причиной приливных течений, которые огибают береговые линии и скапливаются в определенных местах, например в заливах. На пологих побережьях с прямой береговой линией надвигающийся прилив имеет достаточное пространство, чтобы распространяться, и не поднимается очень высоко.
