Решение. Для достижения необходимого результата надо холодную воду разделить на несколько частей и нагревать их поочередно. Рассмотрим простейший вариант: разделим холодную воду на две части. Нальем в сосуд часть холодной воды из первого термоса, затем опустим сосуд во второй термос (с горячей водой). Спустя некоторое время в результате теплообмена температура воды в термосе и тонкостенном сосуде сравняется, причем установившаяся температура Θ1 будет удовлетворять двойному неравенству; t1 < Θ1 < t2, (1) где t1 − начальная температура холодной воды (первый термос), t2 − начальная температура горячей воды (второй термос). Выльем нагретую до температуры Θ1 воду в третий термос, а в сосуд нальем оставшуюся холодную воду (ее температура равна t1) из первого термоса и снова погрузим сосуд во второй термос (температура воды в нем Θ1). Установившаяся спустя небольшое время температура воды Θ2 в сосуде и во втором термосе будет удовлетворять неравенству: t1 < Θ2 < Θ1. (2) Снова выльем воду с температурой Θ2 из сосуда в третий термос (в нем находится вода с температурой Θ1). В результате теплообмена в этом термосе установится температура Θ3, удовлетворяющая неравенству; Θ2 < Θ3 < Θ1. (3) Вода, которая первоначально была горячей, находится все время во втором термосе и ее окончательная температура будет равна Θ2. Неравенство (3) указывает, что поставленная перед нами цель достигнута.
Пузырьковая камера – трековый детектор элементарных заряженных частиц, в котором трек (след) частицы образует цепочка пузырьков пара вдоль траектории её движения. ИзобретенаА. Глэзером в 1952 г. (Нобелевская премия 1960 г.). Принцип действия пузырьковой камеры напоминает принцип действия камеры Вильсона. В последней используется свойство перенасыщенного пара конденсироваться в мельчайшие капельки вдоль траектории заряженных частиц. В пузырьковой камере используется свойство чистой перегретой жидкости вскипать (образовывать пузырьки пара) вдоль пути пролёта заряженной частицы. Перегретая жидкость – это жидкость, нагретая до температуры большей температуры кипения для данных условий. Вскипание такой жидкости происходит при появлении центров парообразования, например, ионов. Таким образом, если в камере Вильсона заряженная частица инициирует на своём пути превращение пара в жидкость, то в пузырьковой камере, наоборот, заряженная частица вызывает превращение жидкости в пар.
Для достижения необходимого результата надо холодную воду разделить на несколько частей и нагревать их поочередно.
Рассмотрим простейший вариант: разделим холодную воду на две части. Нальем в сосуд часть холодной воды из первого термоса, затем опустим сосуд во второй термос (с горячей водой). Спустя некоторое время в результате теплообмена температура воды в термосе и тонкостенном сосуде сравняется, причем установившаяся температура Θ1 будет удовлетворять двойному неравенству;
t1 < Θ1 < t2, (1)
где t1 − начальная температура холодной воды (первый термос), t2 − начальная температура горячей воды (второй термос).
Выльем нагретую до температуры Θ1 воду в третий термос, а в сосуд нальем оставшуюся холодную воду (ее температура равна t1) из первого термоса и снова погрузим сосуд во второй термос (температура воды в нем Θ1). Установившаяся спустя небольшое время температура воды Θ2 в сосуде и во втором термосе будет удовлетворять неравенству:
t1 < Θ2 < Θ1. (2)
Снова выльем воду с температурой Θ2 из сосуда в третий термос (в нем находится вода с температурой Θ1). В результате теплообмена в этом термосе установится температура Θ3, удовлетворяющая неравенству;
Θ2 < Θ3 < Θ1. (3)
Вода, которая первоначально была горячей, находится все время во втором термосе и ее окончательная температура будет равна Θ2. Неравенство (3) указывает, что поставленная перед нами цель достигнута.
Принцип действия пузырьковой камеры напоминает принцип действия камеры Вильсона. В последней используется свойство перенасыщенного пара конденсироваться в мельчайшие капельки вдоль траектории заряженных частиц. В пузырьковой камере используется свойство чистой перегретой жидкости вскипать (образовывать пузырьки пара) вдоль пути пролёта заряженной частицы. Перегретая жидкость – это жидкость, нагретая до температуры большей температуры кипения для данных условий. Вскипание такой жидкости происходит при появлении центров парообразования, например, ионов. Таким образом, если в камере Вильсона заряженная частица инициирует на своём пути превращение пара в жидкость, то в пузырьковой камере, наоборот, заряженная частица вызывает превращение жидкости в пар.