Почему и как бельё сохнет на морозе

Это как бы вместо предисловия. Иногда меня спрашивают, как увлечь ребёнка физикой и математикой. Мой ответ — показывайте на примерах, как важна физика и математика в самой обычной человеческой жизни. Поймите сами, а потом без всяких формул объясните на пальцах ребёнку и будете свободны. Он удивится, ему станет интересно. А интерес и любопытство — главный двигатель прогресса и образования.

Сегодня у некоторых дома есть сушильные машины или же белье развешивается на сушилку в квартире. Мои же родители сушили бельё на балконе. Причём и летом, и зимой. А в деревнях по сей день сушат на улице, на верёвке, натянутой через весь двор. Бывало вынесешь постиранные рубахи и штаны, развесишь их на ночь, а утром забираешь домой не одежду, а ледяные доспехи.

И кажется, что это бессмысленно — ведь всем известно, что вода при минусовой температуре замерзает, а не испаряется. Как же тогда белье может высохнуть? В детстве для меня это казалось чудом, а потом я узнал, что за этим чудом стоит простая и красивая физика, которую можно понять, если присмотреться к процессу повнимательнее.

Давайте перенесёмся с вами в деревню. Представьте, что вы вывесили мокрое белье на улицу в морозный день. Первое, что происходит — вода в волокнах ткани действительно замерзает. Бельё становится твердым, как картон, и покрывается инеем. Но на этом история не заканчивается, она только начинается. Дело в том, что лёд не обязательно должен растаять, чтобы превратиться в пар. Он может сделать это сразу, минуя стадию воды. Это волшебное превращение по-научному называется возгонкой, или сублимацией.

Теперь представьте себе морозный воздух. Он кажется колючим и сырым, но на самом деле он очень-очень сухой. Чем холоднее воздух, тем меньше водяного пара он может в себе удержать. Зимний воздух — это как огромная, почти пустая, очень холодная и "голодная" губка. А над замёрзшей рубашкой висит легчайшее облачко тех самых молекул, что покинули лед. И сухой морозный воздух тут же хватает эти молекулы и уносит с собой. Если при этом есть ветерок, процесс идет в разы быстрее, потому что ветер постоянно сдувает "надышанный" рубашкой воздух и подставляет под белье новые порции сухости. А если ещё и солнышко светит, пусть и не греет, оно дает льду дополнительную энергию для побега молекул. Вот и получается, что за день на морозе и солнце белье может стать абсолютно сухим, хоть и хрустящим. А эта хрусткость — это как раз следствие того, что тонкие ледяные перемычки между волокнами испарились, оставив ткань жесткой. Стоит занести такое белье в тепло, как оно оттает, вберет в себя немного влаги из комнатного воздуха и снова станет мягким.

И здесь кроется еще один секрет. Почему иногда на морозе сушить лучше, чем в ванной? Ответ прост: в теплой квартире зимой воздух часто уже наполнен паром от готовки, дыхания и душа. Он "сытый" и не хочет принимать больше влаги. А на улице, даже в метель, даже ночью без солнца, этот воздух "голодный". Ему всё мало. Поэтому он вытягивает влагу из белья с удивительным упорством.

Так что, развешивая белье зимой на улице, вы проводите самый настоящий научный эксперимент, используя силу ветра, энергию солнца и удивительное свойство воды — превращаться в пар сразу из твёрдого состояния, минуя дикую фазу. Это свойство, кстати, дано далеко не всем веществам.