Наука для всех

Азот, как и кислород, не имеет ни цвета, ни запаха. Свеча и уголь в нем сейчас же тухнут, а известковая вода остается светлой. Азот легче, чем кислород, стало быть, легче, чем воздух.

Как воздух греет землю?

Итак, вы видите, что воздух, окружающий нас, – не простой газ. Вы знаете теперь, почему этот воздух так важен для всего живущего на земле. Но он имеет еще и другое важное значение. Воздух для земли все равно, что теплое платье для нас. Когда мы говорим про одежду, что она теплая, то это еще не значит, что она греет нас. Она не греет, а только защищает наше тело от остывания. Также и воздух, сам нагреваясь от земли, удерживает вокруг нее тепло. Если бы Земля не была одета со всех сторон этим воздушным платьем, то она скоро превратилась бы в холодную, безжизненную пустыню. Земля нагревается солнцем, а воздух получает свое тепло от земли. Едва успеет солнце зайти, едва наступит ночь, как земля снова начинает остывать. Она снова теряет свое тепло. Тогда-то воздух и «греет» землю, пока вновь не взойдет солнце и не зальет ее снова своими теплыми лучами. Не все, однако, части воздуха одинаково защищают землю от остывания. Если бы воздух был совершенно чист и состоял бы только из четырех частей азота и одной части кислорода, то он еще мало бы грел землю. Но в том-то и дело, что в нем всегда есть водяные пары, именно они и заботятся о нашем тепле.

Вы знаете, что, прежде чем вскипятить воду, надо ее нагреть. Пока она не закипела, она будет становиться горячее. Но как только она закипит, она перестает нагреваться; сколько бы вы ее теперь ни нагревали, в ней будет оставаться все время столько же тепла. Куда же исчезает теперь то тепло, которое получает вода? Оно улетает из нее вместе с паром. Чтобы заставить воду закипеть, надо в пять раз меньше тепла, чем для того, чтобы всю эту воду испарить. Тепло идет на превращение жидкой воды в водяной газ. И все это тепло уносится с паром.

Смочите водой палец и подуйте на него. Пальцу станет холодно. Когда вы дуете, вода на пальце быстро высыхает; высыхая, она уносит с собой тепло, которое она отнимает от пальца.

То же самое происходит постоянно и на земле. С земли поднимаются кверху водяные пары и уносят с собой тепло. Но это тепло не пропадает для земли даром. Рано или поздно пар воздуха соберется в туман, в облака, снова превратится в воду. Тогда-то тепло снова освободится из него и согреет окружающий воздух и землю.

Вы видели, конечно, не раз, как по полям, по сырым местам, по воде стелется осенью вечером белый туман. Вы знаете уже, откуда он берется, знаете, что туман – это те же облака, только родившиеся внизу возле земли или спустившиеся сюда вместе с холодным воздухом сверху. Чем холоднее в воздухе, тем ниже родится туман. Это – та же вода, которая находилась раньше в воздухе. Она садится теперь снова на землю в виде росы или инея.

Зимой в холодные туманные дни иней покрывает стены домов и ветви деревьев. Как красив этот белый покров! Тоненькие веточки кустов и деревьев кажутся тогда толстыми. Они со всех сторон, как пухом, одеты инеем, и, смотря на них, забываешь о том, что эти деревья давно уже потеряли свой летний зеленый наряд.

Конечно, вам случалось выходить зимой в туманный день из дому. Туман, как густой белый дым, окутал улицу. С одной стороны улицы не видно другой. Когда вам случится еще раз пробыть в такой день довольно долго на улице, то прежде, чем войти в дом, посмотрите на вашу шубу. Вы увидите, что каждый волосок на ней покрыт мелким белым пушком: то туман осел на шубу в виде инея. Посмотрите также на стены домов и на фонарные столбы: все подернуто пушистой белой пеленой – инеем.

Что мы узнали о воздухе?

Мы знаем теперь, какое значение для земли и для всего живущего на ней имеет воздух. Мы узнали о том, чем воздух походит на другие тела или вещи и чем он от них отличается, чем отличается газ от жидкости и твердого тела. Мы узнали, что воздух имеет не только цвет, но и вес; что он давит на землю и на все, находящееся на земле; что давит он одинаково во все стороны. Мы знаем теперь, почему он давит и как сильно это давление. Мы знаем, что делается с воздухом при его нагревании и почему теплый воздух всегда поднимается кверху. Мы знаем о том, что происходит с воздухом, когда он уходит от поверхности земли кверху, как родится в нем туман, называемый облаками, и как возникает ветер. Мы понимаем теперь, почему и как дует ветер и какое большое значение имеет ветер для Земли. Я рассказал вам, из каких газов состоит воздух, чем эти газы отличаются друг от друга и что делается с воздухом, когда мы дышим. Одним словом, мы узнали с вами о воздухе больше, чем кто-либо знал о нем лет двести тому назад.

Глава вторая

Рассказы о воде

Откуда текут горные ручьи?

Шумит, журчит горный ручей, прыгает с камня на камень. Он несет вниз, в долину, свою студеную, прозрачную, как хрусталь, воду. Откуда и куда бежит он? Откуда бегут и другие такие же ручьи, там и сям спускающиеся с тех же гор?

На высоких Кавказских горах много таких ручьев. В каждой горной деревне есть два-три таких ручья, которые спустились с гор, чтобы поработать для горцев: повертеть жернова их крошечных мельниц, зайти в целый ряд дворов, расположенных друг под другом, чтобы напоить и снабдить водой хозяев и, наконец, разлиться по канавам полей и оросить посевы. Затем, выйдя из аула, они снова будут продолжать свой путь; они снова побегут вниз, в неведомую даль.

Все они берут начало высоко-высоко в горах, где не живут уже люди. Там только дикие горные козы прыгают по скалам да поднимаются с ветром сизые туманы, кажущиеся нам снизу легкими облачками. Еще выше все склоны гор покрыты снегом, который не сходит с них ни весной, ни летом. Кто жил вблизи высоких гор, тот, вероятно, не раз любовался их белыми от снега вершинами. Дойти до того места, откуда берут начало горные ручьи, нелегко. В нижней своей части снеговые шапки постоянно тают, и из-под снега вытекают сотни мелких ручейков, сотни веселых, извилистых струек, сливающихся в ручьи и потоки. Этот снег такой чистый и белый, что на него в яркий солнечный день больно смотреть. Поэтому все путешественники по снежным горам надевают очки с темными стеклами.

Отчего высокие горы покрыты снегом?

Высоко в горах вместо дождя всегда идет снег. Снизу снег постоянно тает, особенно в жаркие дни, а сверху прибывает все новый и новый. Нового снега выпадает так много, что он не успевает стаять за лето. Почему же это так? Дело в том, что высоко в воздухе всегда холодно. Чем выше над землей, тем становится холоднее. Воздух мало нагревается солнцем. Солнечные лучи проходят через него, не теряя своего тепла. Они доходят так до земли, согревают ее, а от земли уже нагревается и воздух. От нагретой солнцем земли пышет жаром, как от натопленной печки. Пока топится эта громадная печка, то есть пока согревает ее солнце, она нагревает воздух, но, когда зайдет солнце и наступит ночь, земля мало-помалу остынет, и в воздухе снова станет холодно.

Теплый воздух, однако, легче холодного, и он поднимается вверх. Поэтому в комнате, в которой топится печка, возле потолка всегда будет теплее, чем возле пола. Если в это время открыть форточку, то почувствуешь, что дует в ноги. Это потому, что холодный уличный воздух, входящий в комнату через форточку, не идет сразу во все стороны, а падает вниз, на пол, и по низу доходит до ног.

Воздух прозрачен, и мы его не видим, но мы чувствуем, когда он двигается. Его движение мы называем ветром. Вы видели, как облака плавают по небу. Они плавают только потому, что их несет двигающийся воздух.