Текст книги "Все обо всем. Том 5"

Автор книги: Аркадий Ликум

сообщить о нарушении

Текущая страница: 17 (всего у книги 23 страниц)

Что такое фотоэлемент?

Существует много фотоэлементов, которые используются в разных целях. Самым известный из них тот, благодаря которому кажется, что дверь открывается сама по себе, когда мы подходим к ней. Это часто можно видеть в аэропорту. Так происходит потому, что тело приближающегося человека перекрывает луч света в определенном месте и фотоэлемент заставляет дверь открываться.

Свет – это форма энергии. Когда свет воздействует на некоторые химические вещества, например селен или силикон, его энергия вызывает движение электронов в веществе. Когда два различных вещества оказываются рядом, прикасаясь друг к другу, некоторые электроны могут перемещаться из одного вещества в другое. Представьте, что одно такое вещество внешний провод, который соединяется с другим веществом и образовывает как бы тропинку для электронов. И пока на химическое вещество попадает свет, постоянный поток электронов проходит через вещество и провод. Этот поток электронов называется электрическим током. Тот путь, вдоль которого движутся электроны, называется электрической цепью.

Устройство, которое производит или увеличивает силу электрического тока, пока воздействует на него свет, называется фотоэлектрическим элементом, или просто – фотоэлементом. фотоэлементы используются по-разному. Например, в солнечных батареях, размещенных на спутниках и космических кораблях, большое количество фотоэлементов соединено вместе. В экспонометре фотоаппарата шкала соединена с электрической цепью, которая имеет крошечные фотоэлементы. Шкала регистрирует проходящий по цепи ток. Это дает представление, сколько света поступает на фотоэлемент.

Как делают виски?

Виски – это алкогольный напиток, который получается путем перегонки. Не все алкогольные напитки получают путем перегонки, например, пиво и вино вырабатывают другим способом. Перегонка – это процесс разделения различных составляющих жидкости путем ее кипячения. Разные жидкости имеют различные точки кипения.

Температура устанавливается таким образом, что первой жидкостью, которая закипит, будет спирт. Образовавшиеся пары улавливаются и конденсируются. Таким образом, они снова превращаются в жидкость. Виски и большинство других перегнанных напитков изготавливаются из зерна, которое состоит главным образом из крахмала. Этот крахмал должен быть превращен в сахар, сахар затем ферментируют, и он превращается в алкоголь. Это достигается при помощи дрожжей. Крохотные растения, называемые дрожжами, начинают развиваться в сахаре, разделяя его на алкоголь и углекислый газ.

Для превращения крахмала в сахар, чтобы дрожжи начали делать свою работу, к приготовленной смеси молотого зерна и воды добавляется солод. Солод содержит ферменты, которые превращают крахмал зерна в сахар. Когда сахар ферментирован в алкоголь, алкоголь отделяется от смеси путем перегонки. В результате этого получается алкоголь, извлеченный из зерна. Он называется «сырым виски».

Виски разливается в деревянные бочки для выдержки. Это уничтожает любые нежелательные примеси и придает виски мягкий, приятный вкус. Древесина, из которой делают бочки, обожжена, чтобы придать виски пикантный запах и помочь устранить примеси.

Как действует эфир?

Эфир используется как анестезирующее вещество. Анестезирующие вещества действуют на нервную систему и способствуют тому, чтобы человек не ощущал боли. Некоторые анестетики достигают этого воздействием на нервы таким образом, что нервы не передают боль. Другие анестезирующие вещества влияют на сознание. Но влюбом случае боль не ощущается.

Существует два вида анестезирующих веществ: общие и местные. Общие приводят к тому, что человек при их введении находится в бессознательном состоянии. Все чувства временно выключаются. Местные анестезирующие вещества воздействуют только на часть тела. Они оставляют пациента бодрствующим и в сознании. Ощущается потеря чувствительности только на участке, обработанном анестетиком.

Эфир – это анестезирующее вещество общего воздействия. Это химически полученный этиловый или диэтиловый эфир, бесцветная жидкость, быстро превращающаяся в газ. Когда этот газ вдыхается, кровь доносит его доцентральной нервной системы. Нервные клетки головного мозга не способны больше передавать и принимать сигналы, и пациент теряет сознание. В свое время эфир был первым и самым распространенным анестезирующим веществом. А сейчас он частично вытеснен новыми анестетиками.

Эфир обладает сильным запахом и раздражает дыхательные пути и легкие. Он также вызывает у пациента тошноту после окончания операции. Так как не существует одного единственного вещества, пригодного для всех случаев, доктора выбирают тот, который лучше подходит для данного пациента и для данной операции. В некоторых случаях могут вместе использоваться несколько анестетиков.

Что такое моющие средства?

Моющими называются вещества, которые делают вещи чистыми. Мыло – один из видов моющих средств. Но когда мы говорим «мыло», то имеем в виду чистящее вещество, приготовленное из натуральных материалов. А когда мы говорим «моющее средство», то имеем в виду вещество, изготовленное из синтетических материалов. Синтетические моющие средства производятся путем соединения различных химических веществ в сложном производственном процессе. Нефтепродукты, жиры, смолы и другие компоненты входят в сложный состав этих веществ. Они выпускаются на химических заводах со специальным оборудованием.

Те составляющие моющих веществ, которые оказывают действительно чистящий эффект, называются поверхностно-активными веществами, сокращенно ПАВ. Они могут быть изготовлены из разнообразного сырья, например нефтепродукты, животные и растительные жиры. Химические процессы, которые участвуют в производстве, очень сложные. Например, животные жиры могут обрабатываться различными химическими веществами: спиртом, жидким водородом, серной кислотой, щелочами – для изготовления только одного вида поверхностно-активных веществ. Поверхностно-активное вещество нужно смешать с другими химическими веществами, которые помогают более тщательно удалять грязь и не позволять ей осаживаться вновь на вещах и предметах, которые моют или стирают.

Также могут быть добавлены специальные отбеливатели, красители и пенящиеся вещества. Синтетические моющие средства стали настолько популярны потому, что они могут пениться в любом типе воды – мягкой и жесткой, холодной и горячей. При этом не возникает осадка, который остается на стенках ванны. Большая часть средств, которыми мы пользуемся при мытье посуды и стирке, – это синтетические моющие вещества. Мыло в основном предмет личной гигиены.

Как возникают цвета?

Свет, излучаемый Солнцем или другими очень нагретыми источниками, называется белым цветом. Но в действительности белый цвет – это смесь разных цветов. Это можно обнаружить, если посмотреть через стеклянную призму. Свет, проходя через нее, распадается на различные цвета: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Как же возникают разные цвета? Цвет определяется длиной световой волны.

Свет распространяется в пространстве волнами, напоминающими движение волн в водоемах. Длина световой волны – это расстояние между двумя соседними гребнями. Оно настолько мало, что измеряется миллионными долями миллиметра. Самые короткие из видимых – волны фиолетового цвета, их длина составляет около 0,0004318 миллиметра.

Самые длинные волны – красные, их длина – 0,0007112 миллиметра. Между ними располагаются все остальные цвета спектра, каждый из которых имеет свою длину волны. Большинство цветов, которые мы видим, состоят не из одной и той же длины волны, а из смеси разных длин. Лиловый, например, это смесь красного и фиолетового; коричневый – красного, оранжевого и желтого. Различные оттенки цвета образовываются путем добавления небольшого количества белого; например, смесь красного и белого дает розовый цвет.

Почему предметы имеют определенный цвет? Когда белый свет падает на предмет, некоторые световые волны отражаются от него, некоторые поглощаются. Предмет красного цвета поглощает почти все световые волны, за исключением красных. Их он отражает, они поступают к нам в глаза, и предмет кажется нам красным.

Что такое музыка?

Представьте, что вы ударили рукой по деревянному столу. Возник звук. Если вы ударите в колокол, он также зазвучит. Но этот звук будет называться тоном. Тон – это единичный музыкальный звук. Музыка – это вид искусства, объединяющий тоны в благозвучные группы звуков. Мы иногда называем музыку языком звуков. Иногда мелодия состоит из звуков, следующих один за другим. Иногда они звучат вместе, гармонично. Иногда звуки сталкиваются друг с другом. Но очень часто эти столкновения полны значения.

Мелодия определяется подъемами, падениями или ровным движением звука. Она определяется также ритмом ударов, разделением на части, скоростью звучания, или темпом; имеет значение громкость и мягкость звуков. Все эти звуки механические, рождаются чисто технически. Но мы не задумываемся над этим, когда наслаждаемся музыкой. Мы не всегда можем выразить словами то состояние, которое музыка вызывает в нас. Мы просто чувствуем, что музыка вызывает радость, печаль, веселье, нежность, любовь, негодование – все оттенки чувств, которые не всегда могут быть переданы словами.

Музыка нравится нам своей красотой, а не тем, какие мысли она воплощает. Мы можем получить удовольствие даже от единичного музыкального звука голоса, скрипки, рожка или другого инструмента. Мелодия может нравится очень долго, можно хорошо знать ее, но восторгаться всякий раз так, как будто мы впервые слышим ее. Музыка существует в различных формах, от гимна до симфонии, и в разных видах, от народных мелодий до опер.

Что такое ирригация?

Ирригация, или орошение земли, – это искусственное привлечение дополнительного количества воды на определенные земли, чтобы ускорить рост и созревание растений. В древние времена орошение было естественным процессом. Например, ежегодный разлив реки Нил приносил на поля тонкий слой ила. Вместе с ним земля получала достаточное количество воды, и растения могли хорошо развиваться. Там, где орошение происходило естественным путем, люди иногда строили каналы, резервуары, дренажные канавы. При этом вода от разлива рек могла поступать туда, где она требовалась, или могла использоваться в будущем. Это были самые первые созданные человеком ирригационные сооружения. В наши дни нужны дорогостоящие дамбы и хранилища, чтобы получать достаточное количество воды для орошения. Затраты на их строительство могут быть так велики, что орошаются не все земли. Только такие культуры, как овощи и фрукты, приносят достаточный доход, чтобы покрыть эти затраты.

Вид используемых ирригационных сооружений зависит от типа выращиваемых культур. Редкий полив достаточен для пастбищ, кормовых культур и трав, а также для зерновых. Полив по бороздам, то есть распределение воды в канавах между рядами, требуется сахарной свекле и овощам. Иногда прокладывается система подземных и наземных труб. Орошение нужно не только в засушливых районах.

В Азии ирригационные системы необходимы для выращивания риса, потому что рисовые поля должны быть постоянно покрыты водой до самого сбора урожая. В некоторых частях света используется дополнительное орошение. Трубы и дождевые установки приносят воду туда, где она больше всего нужна. Это спасает ценные культуры от засухи.

Как используют углерод-14 для определения возраста предметов?

Все живые существа содержат углерод. В их состав также входит небольшое количество углерода-14, радиоактивной разновидности углерода. Используя углерод-14, ученые могут определить возраст дерева, предметов одежды и всего, что было когда-то живым. Использование углерода-14 с этой целью называется установлением возраста радиоактивным путем. Радиоактивный углерод помогает определить возраст предметов, которым до 50 000 лет. Скорость, с которой распадаются радиоактивные элементы, называется периодом полураспада.

Период полураспада – это время, за которое распадается половина атомов элемента. Период полураспада углерода-14 около 5500 лет. Это означает, что через 5500 лет после смерти животного или растения в погибших организмах останется только половина находившегося в них первоначально атомов углерода-14. После 11 000 лет только четверть, через 16 500 лет – восьмая часть изначального количества и так далее.

Предположим, что в древней гробнице обнаружен кусок старого дерева. В лаборатории его можно нагреть и превратить в углерод, или сжечь с выделением различных газов, содержащих углекислый газ. Углерод или углекислый газ содержат несколько атомов углерода-14. Эти атомы распадаются. При распаде крохотные частички с большой скоростью покидают атом. Углерод или углекислый газ помещают в очень чувствительный прибор, который называется счетчиком Гейгера. Он учитывает частички, отдаваемые атомами углерода-14. Исходя из количества этих частичек, ученые делают заключение о количестве углерода-14 в образце.

Ученые знают, какое количество углерода-14 содержится в таком же количестве живого дерева. Сравнивая эту с цифру с количеством углерода-14, оставшегося в древнем образце, ученые называют возраст дерева. Например, если найденное древнее дерево содержит половину от количества атомов углерода-14, содержащегося в живом дереве, то образцу около 5500 лет.

Что такое вскрытие трупа?

Мы часто читаем в газетах, что было произведено вскрытие трупа человека, умершего в результате болезни, понеизвестной причинеилиубитого. Вскрытие трупа, или аутопсия, – это исследование тела после смерти с целью установления ее причины. Это делается путем обследования органов тела, а также микроскопического и химического анализа кусочков тканей, взятых из организма. Разрешение на вскрытие дается ближайшими родственниками. Оно сходно с хирургической операцией и выполняется медиками.

Вскрытие производится таким образом, чтобы минимально вмешиваться в тело. На погребальной церемонии совершенно не различимы следы проведенного вскрытия. Зачем нужна аутопсия? Иногда врачи не знают точно причины смерти человека. Вскрытие помогает установить ее и спасти чью-то жизнь в будущем в аналогичной ситуации, при подобной причине недуга. Вскрытие может обнаружить некоторые детали заболевания, что помогает спасти жизни оставшихся родственников покойника.

Иногда вскрытие помогает установить личность скончавшегося, если это не может быть сделано иным путем. Аутопсия помогает определить время смерти. Особенно это важно, когда человек умер по неизвестной причине или это была насильственная смерть. Вскрытие трупов проводится уже многие годы. Оно помогло изучить человеческий организм и положило начало науке анатомии.

Почему на мячах для гольфа имеются дырки?

Для начала нужно сказать, что на мячах для гольфа все-таки не дыры, а впадины, углубления или ямочки. Как и в любом спорте, в гольфе имеются определенные правила и требования. Они относятся и к мячу. По размеру мяч для игры в гольф составляет половину теннисного мяча. Он не может быть другого размера.

В Великобритании мяч для гольфа должен весить 45,9 грамма, а его диаметр достигать 4,11 сантиметра. В Соединенных Штатах Америки он может быть и немного больше. На ранней стадии развития гольфа мячи были сделаны из плотной кожи и наполнены перьями. В наше время мяч изготавливается путем наматывания резиновой ленты на ядро и последующим покрытием сложным материалом, напоминающим резину. Целью игры являются сильные удары по мячу, рассчитанные на большие расстояния. От этого остаются отметки в виде маленьких углублений. Сделать удар нужно очень точно, поэтому на поверхности мячей делаются специальные углубления.

Специалисты установили, что эти углубления (или дыры, как называют некоторые) заставляют мяч лететь прямо, когда по нему ударяют правильно. Это также позволяет ослабить сопротивление ветра и придать удару большую силу. Сильнейшие и опытнейшие игроки посылают мяч на 275 метров и дальше, но хорошим результатом считается длина от 180 до 230 метров.

Как изготавливается вино?

Вино может быть изготовлено из многих видов фруктов и растений, которые содержат натуральный сахар. Самое большое количество вина производится из винограда. Это самый подходящий природный продукт для виноделия, потому что виноград содержит достаточное количество сахара для брожения. Он также вырабатывает дрожжи, которые дают начало процессу изготовления вина после того, как выдавлен сок. Виноград, выращиваемый на вино, содержит больше сахара и меньше кислоты. Его собирают при определенной степени зрелости, необходимой для производства вина. Механические дробилки разрушают плоды и мягко выдавливают сок, чтобы не разрушить косточки. Натуральные винные дрожжи, содержащиеся в оболочке плодов, сбраживают сок, превращая виноградный сахар в спирт и углекислый газ.

Белые вина получаются при сбраживании сока винограда без оболочек, красные – с оболочками. Цвет вину придают оболочки плода. Когда вино достигает нужного цвета, кожуру убирают и вино бродит уже без нее. Если виноделы хотят получить сладкое вино, они прекращают процесс брожения до того, как весь сахар превратится в алкоголь и углекислый газ. Если нужно сухое вино, соку позволяют бродить, пока не разрушится почти весь сахар. После окончания процесса брожения вино разливают в бочки для созревания.

Созревание делится на две стадии. На первой стадии используются деревянные бочки. На второй стадии вино разливают по бутылкам. Время выдержки вина и доведение его до кондиции зависит от его вида. Созревание превращает молодое вино из обыкновенного месива в изысканный напиток с тонким вкусом.

Что такое брожение?

Брожение – это химическое изменение сложного вещества и разложение его на более простые. Эти изменения вызваны присутствием ферментов, или энзимов, как их еще называют. Они вырабатываются крохотными живыми организмами, животными или растениями. Дрожжи, например, – это одноклеточные растения, которые производят ферменты.

Существует три основных видов брожения: спиртовое, уксуснокислое и гнилостное. Каждое вызвано присутствием бактерий – дрожжей или плесени, – которые вырабатывают специальные ферменты, вызывающие химические изменения. Фруктовый сироп превращается в спирт, если к нему добавить дрожжи, производящие фермент брожения, который называется зимазой. Вино превращается в уксус при помощи специальных бактерий. Это уксуснокислое брожение. Мясо и другие мясные продукты приходят в негодность, начинается гнилостное брожение, после того как на них разрастается плесень. Брожение способствует перевариванию пищи. Фермент, называемый амилазой слюны, или птиалином, превращает крахмал пищи в растворимый сахар. Это первая стадия пищеварения. Ферменты присутствуют также в желудке, кишечнике, печени и других органах.

Дрожжи, добавленные в тесто при выпечке хлеба, делают его легким, вырабатывая пузырьки углекислого газа, и воздействуют на крахмал и сахар. Иногда брожение приносит вред. Чтобы предохранить продукты от порчи, их следует держать в прохладных местах или холодильниках, где низкая температура препятствует росту бактерий, грибков и плесени. Пищу можно сохранить путем уничтожения при высокой температуре производящих ферменты организмов. После этого посуду нужно плотно закрыть. Так делается при консервировании.

Что изготавливают из нефти?

Сырая нефть – одно из самых важных полезных ископаемых Земли. В ходе процесса очищения нефть превращается в более чем 2000 полезных продуктов. Приведем только некоторые примеры этого. Самые известные продукты переработки нефти – это топливо: бензин, керосин, дизельное топливо и топливные масла. Из нефти вырабатывается сжиженный газ для бытовых нужд.

Вещества, полученные из нефти, необходимы для производства пищи, которую мы едим, и одежды, которую мы носим. В пластиковые обертки, полученные из нефти, упаковывается большое количество продуктов. Из нефти вырабатываются синтетические волокна, которые входят в состав тканей. Из нефти производится более тысячи смазочных масел. А смазочный материал так необходим во всем, начиная с часов и частей механизмов, заканчивая локомотивами и электрическими генераторами.

Нефть необходима для асфальтовых покрытий дорог и крыш зданий. Полученный из нефти воск – материал для свечей, вощеной бумаги и целлофана. Нефтепродукты идут на изготовление копировальной бумаги, красителей для печатания книг, газет, синтетических моющих средств. Синтетический аммиак, произведенный из нефти, – удобрение в сельском хозяйстве. Нефтесодержащие ядохимикаты убивают насекомых-вредителей и сорняки.

Нефть используется для производства нефтехимических веществ. Они являются сырьем для других химических соединений, например пластмасс и синтетических волокон. Синтетическая пенная резина, пластмассовые плитки, пленка и моющие вещества тоже изготавливаются из нефтепродуктов.