Článek
Studená voda, například ve sprše, má jiný zvuk, než horká. Toho si mnoho z nás asi všimlo, ale proč tomu tak je? Rozhodně nás neklame sluch. A přitom vysvětlení je prosté.
I když se to nezdá, voda je viskózní, je vazká, lepivá. Je to dáno nenulovým vnitřním třením, které je závislé především na přitažlivých silách mezi částicemi, a samozřejmě na teplotě. V případě změny zvuku vody, dopadající na dlaždice ve sprše, jde nejen o kinetickou energii, ale především o teplotu.
Molekula vody se skládá ze silně reaktivního kyslíku a dvou atomů vodíku. Kyslík si elektrony vodíkových atomů přitáhne na svou stranu, velice těsně. Tím kyslík způsobí, že atomy vodíku mají nepatrně kladný náboj. Tyto vodíky jsou přitahovány k mírně záporně nabitým kyslíkům v okolí takzvanou vodíkovou vazbou. Výsledkem je nesymetrické rozloženi náboje. A právě tento jev dělá vodu viskózní.
Pokud ale vodu ohříváme, molekuly se začnou pohybovat chaoticky a ztrácí viskozitu. Tím se mění zvuk vody. Voda o teplotě 90 °C má desetkrát nižší viskozitu než voda s teplotou 20 °C.
Na zkoušku můžeme použít jakoukoliv nádobu. Například v rychlovarné konvici denně slyšíme změny zvuku ohřívané vody, jenomže si toho nevšímáme. K pokusům je nejlepší kovová nádoba, protože kov lépe přenáší zvuk.
Při ohřevu je zpočátku nejteplejší oblast v dolní části nádoby a vznikají zde drobné bublinky páry, které se pohybuji směrem vzhůru do chladnějších oblastí, kde předají tepelnou energii a zkondenzují opět na vodu. Jak zahříváním tyto bublinky přibývají, voda začne vydávat typický zvuk. Ten se mění do nižších tónů, čím víc se voda ohřívá. Těsně před bodem varu tvorba bublinek zaniká a hluk vody se sníží. Tento jev můžeme zvýraznit přidáním kuchyňské soli. Tím se sice zvýší bod varu, ale nezmění se teplota vody.
Několik zajímavostí o vodě
Pokud do mrazu dáme dvě nádoby, jednu se studenou vodou a druhou s vařící, víte, že vařící voda obvykle zamrzne rychleji?
Ve velkém mrazu vyšplíchněte vařící vodu. Stane se z ní sníh ještě před dopadem na zem.
Ve vzduchu se zvuková vlna šíří 4,4krát pomaleji než ve vodě, přesně je to 340 m/s při pokojové teplotě vzduchu a 1 480 m/s ve vodě. Takže jestliže si někdo bude chtít povídat, uslyší druhého ve vodě mnohem dříve. Teď už jen stačí vymyslet, jak to technicky udělat a neutopit se.
https://www.thenakedscientists.com/articles/questions/why-does-hot-water-sound-different-cold-water-when-poured
https://cs.wikipedia.org/wiki/Viskozita
https://cs.wikipedia.org/wiki/Rychlost_zvuku
