Фазові переходи в повсякденному житті

Вода, як і майже все у Всесвіті, складається з матерії. В неї бувають різні агрегатні стани: твердий, рідкий та газоподібний. Вода змінює стан легко і часто: від льоду — до рідини, з рідини — до пари чи в зворотньому напрямку. Ці фазові переходи є важливою частиною колообігу води в природі. Вода, однак, — не єдина речовина, що змінює стан — всі речовини це роблять. Зі зміною агрегатного стану речовини змінюють властивості. Уявімо, ви виготовляєте предмет з пластику — як-от пляшку. Для цього треба надати пластику форму пляшки. Для цього пластик треба розігріти, поки він не розплавиться. Рідкий пластик податливий — він легко приймає необхідну форму. Після охолодження він знову затвердіє. Твердий пластик жорсткий і зберігає свою форму. Подібним чином виготовляють й інші предмети — речовину плавлять, формують і дають їй охолонути, щоб вона затверділа. Розглянемо цю переносну піч. Вона спалює спирт. Рідкий спирт сам по собі не горить, але, якщо пари спирту змішати з повітрям, вони легко запалюються й горять. Коли заправити піч спиртом, він почне випаровуватись з поверхні паливного бака. Розпаліть піч — і пари спирту над поверхнею рідини почнуть горіти. Решта рідкого спирту нагріється, І випарується більше спирту. Це живить полум'я, щоб ви могли розігріти їжу! Розглянемо прилад, яким ви користуєтесь щодня, — холодильник. Яким чином всередині там завжди холодно? В задню стінку холодильника вбудована трубка з холодоносієм. Залежно від тиску в трубці, холодоносій переходить з рідкого в газоподібний стан чи навпаки. Під час випаровування холодоносій поглинає тепло всередині холодильника. Потім він конденсується, відводячи тепло назовні. Камера холодильника зберігає їжу в холоді завдяки фазовим переходам холодоносія! А яким чином працює морозилка? Коли вода в їжі перетворюється на лід — мікроорганізми, які псують їжу, стають неактивними. Поки їжа заморожена — вона не зіпсується! Фазові переходи зберігають їжу! Зберегти їжу фазовим переходом можна засушивши її — зневоднивши. Гаряче повітря в духовці чи в осушувачі випаровує воду з їжі, щоб зберегти її довше. А ще заморожувати й сушити можна одночасно. Спочатку знижують температуру, щоб вся вода в їжі замерзла. Потім знижують тиск, як-от відсмоктуванням повітря у вакуумній камері. За досить низького тиску лід одразу переходить у водяну пару — він сублімується. Це називають ліофілізацією, або сухою заморозкою. Вологи майже не залишається, тому така їжа є дуже легкою й зберігається без охолодження місяці чи навіть роки! Її також можна легко повернути в початкову форму, просто додавши води. Ліофілізовану їжу часто асоціюють з астронавтами в космосі. Але розчинна кава чи сухе молоко — це така ж їжа, і її продають в звичайних крамницях! Чи спадають вам на думку ще якісь приклади фазових переходів, що покращують побут?