4.61. Холодная вода в пористом глиняном кувшине

Почему в странах с жарким, засушливым климатом воду держат в пористых (пропускающих влагу) кувшинах и, чтобы охладить, ставят их в проветриваемое и затененное место? Когда мы с родителями отправлялись на машине в путешествие по юго-западу Соединенных Штатов, они приторачивали пористую тару с водой к переднему бамперу. Когда мы останавливались, воздух и машина были раскалены, но вода была холодной. С чем это связано?

ОТВЕТ • При испарении молекулы воды покидают объем кувшина и уходят в воздух. Энергия тратится на преодоление сил притяжения, удерживающих молекулы на поверхности воды. Если хаотическое движение этих молекул в воздухе возвращает их обратно на поверхность воды (это может произойти при столкновении молекул воды с молекулами воздуха), энергия возвращается в объем воды. Но если дует ветерок, освободившиеся молекулы уносятся и не могут восполнить потерю энергии. В этом случае поверхность воды энергию теряет. Если такие потери происходят достаточно интенсивно, температура воды падает, несмотря на то, что окружающая среда передаст воде заметное количество энергии. Таким образом, если пористый кувшин держать в тени, ветерок охлаждает воду, унося те молекулы, которые испарились из проступившей через поры воды. Аналогичным образом охлаждалась вода во фляге моих родителей. Машина затеняла флягу от солнца, а проносящийся мимо воздух уносил испарившиеся молекулы воды, просочившейся через ее стенки.

Такой способ охлаждения можно использовать по-разному. Например, на пикнике в жаркий день можно поместить еду в пористую глиняную посуду, вдобавок предварительно смоченную водой. Тогда еда часами будет оставаться сравнительно холодной. Можно и самому почувствовать прохладу в жаркий день, если смочить одежду водой и стать в тенистое продуваемое место. Так можно даже простудиться!

Известно, что южноамериканская лягушка Phyllamedusa sauvagei удивительным образом использует испарение для понижения своей температуры. Обычно весь день она проводит с закрытыми глазами, но, когда в жаркий день ее температура становится выше 40°C, лягушка периодически открывает и закрывает глаза. Открыв глаза, лягушка их выпучивает, и они охлаждаются с помощью испарения. Когда глаза закрыты, они втягиваются и прижимаются к мозгу, охлаждая его. Таким образом, эта лягушка способна охлаждать свой мозг за счет испарения жидкости из открытых глаз.