Как в невесомости нагреть воду

Как и почему, по каким законам происходит процесс нагревания воды в условиях земного притяжения, объясняется в учебниках физики. Но после первых космических полетов многих интересует вопрос о поведении этой жидкости в невесомости. Можно ли ее нагреть? Оказывается, можно, но совершенно по-другому, не так, ка на Земле.

Инструкция

1. В условиях невесомости на любую жидкость, в том числе и на воду, действуют только силы поверхностного натяжения, а значит, если она будет предоставлена сама себе, т.е. будет извлечена из сосуда, в котором хранится, то обязательно примет сферическую форму. Кстати, в пространстве, где нет силы тяжести, вода литься не будет. Вы должны ее вытрясти из емкости, как какой-нибудь густой сироп.
2. Получившийся шар или несколько таких шаров, свободно плавающих в воздухе, не так-то легко поместить в кастрюльку или чайник для нагревания. Они распределятся по поверхности сосуда и с внутренних его стенок будут перетекать на наружные, окутывая водяным слоем весь сосуд. Что же делать? Вспомните, что вода не смачивает те тела, которые покрыты слоем жира. Поэтому, чтобы удержать ее в вашей емкости, необходимо смазать края внутри и снаружи тонким слоем жира.
3. Следующая проблема - использование нагревательного прибора. Если воспользоваться не электричеством, а газом, то увидите, что вскоре после загорания газовая горелка затухнет. Это легко объяснить. При горении образуются негорючие газы, в том числе углекислота. Когда есть сила тяжести, продукты горения, теплые и более легкие, вытесняются притоком свежего воздуха. Но в условиях невесомости этого нет, и углекислота с водяным паром окружают пламя, преграждая доступ свежему воздуху. Чтобы решить эту проблему, вам следует обязательно обдувать место горения, чтобы создать движение газов.
4. Нагреваться в этих условиях вода будет тоже необычно. На Земле существует такое явление, как конвекция. При нагревании уменьшается плотность воды, и нагретый нижний ее слой поднимается вверх, а его место занимает менее нагретая масса воды. Такая постоянная циркуляция теплых и холодных слоев приводит к тому, что температура воды в сосуде постепенно повышается. Но в условиях невесомости конвекции нет. Нагрев воды приводит к увеличению размеров пузырьков пара, и они объединяются в один огромный паровой пузырь внизу, быстро выталкивая холодную воду из верхних слоев из сосуда. Поэтому если вы предоставите воде в невесомости нагреваться без вашего вмешательства, то она, превращаясь в пенистую массу, будет просто вылезать из кастрюльки. Но если нагревающуюся воду постоянно и быстро перемешивать, то более-менее равномерно нагреть ее все-таки удастся. Но кипеть она не может, т.к. пар успеет вытеснить всю воду из сосуда еще до того, как она вся закипит.