Молодая женщина приятной внешности открутила колпачок тюбика зубной пасты с брендом известной западной фирмы и, перевернув тюбик отверстием вниз, выдавила содержимое. То, что вышло наружу белым роллом, едва поддавалось описанию, но совершенно точно не подходило для чистки зубов. Нет-нет, оно содержало в себе состав для щётки, правда, годной разве что для чистки улиц. Однако это ничуть её не смутило. Она аккуратно выложила вещество на жёсткую, синтетическую поверхность, закрыла тюбик и принялась за дело. Для себя она решила так: «Сегодня воспользуюсь содержимым, а завтра сдам его на экспертизу; претензии - по результату». Чуть позже она посмотрелась в зеркало - зубы были чистыми. 

К этому следует добавить: вещество в тюбике, благодаря внутреннему содержанию, стоило гораздо дороже зубной пасты, а вот его компоненты, напротив, даже несколько дешевле составляющих элементов такой пасты. Героиня сюжета – вполне здоровый, адекватный человек. Она не заключала никаких пари. Всё происходило в реальности, наяву и не являлось постановкой. 

ВОПРОС: что конкретно находилось в этом тюбике? Какие аргументы?

ДОПОЛНЕНИЕ: ответ засчитывается, если он логически обоснован, в полной мере опирается на данные условия задачи, а также соответствует здравому смыслу. Угадыванию – нет! Логическому осмыслению – да! Версии уместны любые, даже самые невероятные, лишь бы не страдала логика рассуждений! Юмор только приветствуется, ибо он находится с логикой в родственных отношениях!

ОТВЕТ на задачу «Летнее отключение» от 11.06.2015г.: муж изменил своё первоначальное мнение относительно процесса нагревания воды по той причине, ибо понял, что температура воды не только вот-вот достигнет 100 градусов по Цельсию, но и будет ещё некоторое время расти. А, следовательно, температура воды в ванне после смешения c перегретым кипятком вовсе не будет уменьшаться. Почему это обстояло именно так?  По порядку.

ПОДРОБНОСТИ: итак, когда муж вошёл в кухню, то увидел, что вода в кастрюле подошла к точке кипения, и дальнейший нагрев её уже был бы бессмысленным; вода не превысит 100С. К тому же, в результате неизбежного парообразования она будет выкипать из кастрюли, уменьшая свой объём. Это значит, что при смешении воды в ванне, уменьшенный объём кипятка даст меньшую температуру смеси, чем, если бы это было до выкипания из кастрюли. В этом он был прав. Однако наш герой считал, что жена использовала для нагрева воду прямо из крана холодного водоснабжения, то есть сырую. Но увидев, что чистые ёмкости для кипячёной воды пусты, он понял, что жена использовала именно кипячёную. Возможно, она предполагала, что предварительно кипячёная вода комнатной температуры закипит быстрее. Однако это заблуждение. В действительности раньше закипит вода сырая, так как она содержит в растворе воздух. Это физический факт. Дело в том, что кипение состоит в появлении пара внутри нагреваемой жидкости. А это возможно только тогда, когда давление пара достигнет величины не меньшей, чем давление атмосферы на поверхность, передающееся, по закону Паскаля, внутрь.

Известно, что при 100 градусахС давление насыщающего водяного пара равно атмосферному. Но это относится только к случаю, когда пар насыщает пространство над плоской границей поверхности воды. Давление же насыщенного пара внутри пузырька, образовавшегося в воде, меньше атмосферного, - меньше чем непосредственно у плоской водной поверхности при той же температуре. Причина состоит в том, что молекулы, покидающие вогнутую поверхность жидкости, легко захватываются её вновь. Значит, уже при сравнительно небольшом количестве молекул наступает внутри пузырька такое состояние, когда число ежесекундно освобождающихся молекул равно числу захватываемых. Это состояние называется ещё состоянием насыщения, когда данное пространство заключает при данной температуре наибольшее количество пара, - состояние при котором давление пара наибольшее. Понятно, что наибольшее давление внутри пузырька меньше, чем над плоской поверхностью воды, где оно равно атмосферному. Чем водная поверхность кривее, то есть чем меньше радиус пузырька, тем ниже максимальное давление пара. (Кривизна окружности, как математическая величина, обратно пропорциональна радиусу этой окружности).

Так, например, внутри пузырька радиусом в 0,01 микрона давление насыщающего пара при 100С равно 705 мм вместо 760 (атмосферное). Отсюда следует, что кипение воды должно наступать не при теоретических 100С, а при более высокой температуре, то есть тогда, когда пар в воде разовьёт более сильное давление, равное атмосферному. В воде, из которой предварительным кипячением выгнан весь растворённый в ней воздух, начало процесса кипения запаздывает: кипение начинается позднее; зато, после старта оно протекает очень бурно, с большим выделением пара, и быстро возвращает воду к нормальной температуре кипения (100С) вследствие  усиленного расхода теплоты на парообразование. Физику Максвеллу  предварительно кипячёную воду при известных условиях удавалось перегревать под нормальным давлением  до 180С.  Иначе протекает кипение в сырой воде, содержащий в растворе воздух. Так как растворимость газов с повышением температуры уменьшается, то избыток воздуха должен выходить из нагреваемой воды. Он и выделяется в виде пузырьков.

Первые пузырьки, появляющиеся в нагреваемой сырой воде, содержат не водяной пар, а воздух.  В этот воздух с  внутренней поверхности пузырьков начинают затем освобождаться и молекулы водяного пара. Наиболее всего затруднено появление в воде первых, самых мелких пузырьков, так как давление насыщенного пара в них особенно понижено; большая кривизна. Но когда пузырьки, так или иначе, уже появились, то дальнейший процесс  образования в них пара значительно облегчается благодаря наличию воздуха, поскольку нет состояния насыщения. И пузырьки быстро разрастаются, рождая своевременное закипание. В этом случае, вода не запаздывает с кипением, как это происходит у переваренной. Но, тем не менее, выше 100С её температура никогда не поднимется.  При таких обстоятельствах, жена вполне могла ещё некоторое время довольствоваться нагревом кастрюли. Ситуация с кипячёной водой меняла дело, точнее представление о событии. Об этом и высказался наш герой.

Спасибо за внимание!

ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ по задаче «Летнее отключение» от 11.06.2015г.: итак, победителей нет. 

ВЕРСИИ В ОТВЕТАХ: Руслан Дуйшеев (40 баллов), Анна Давыдова (20 баллов), Олег Егоров (10 баллов).  Всем – Комплименты!  А другим участникам и просто наблюдателям – огромное спасибо! И пожелание успеха в дальнейшем! Лучшее – впереди. 

С уважением, ведущий рубрики "Дело логики" Олег Рябинин