Бабулькина формула

Назвался груздем… Это я о злосчастных батареях, которыми так заинтересовались. Да можно, конечно, их красить. Нужно даже.

А вы знаете, что такое электрический ток? Ну, кто ж не знает – это течение электричества по проводам. А что еще может течь подобным образом? Да мало ли. Например, вода по трубам. А еще тепло по… Ну, здесь, конечно, аналогия не очень наглядная и удобная, потому как тепло по чему-то длинному, наподобие проводов или труб, обычно не движется.
Почему? – Скажете вы, - а в батареи-то оно как попадает? Разве не по тем самым трубам? В общем-то, по трубам, конечно, только тут оно (тепло) движется просто вместе с горячей водой. Собственно вода и движется, а уж тепло, если вода горячая, вместе с этой водой перемещается. А вот из трубы, как и потом из батареи, это тепло убегает (вытекает) прямо через железные стенки. Эти железные стенки и есть пример проводника тепла.

Вы замечали, что по вечерам вода из крана бежит обычно не так весело, как днем или, особенно, поздней ночью. Вы думаете, вечером насос специально плохо качает? Нет, конечно, большинство верно думает – в этом соседи виноваты. Но каким образом? В трубе ведь воздух не булькает, пустот нет, сплошная вода. Почему же ее нам не хватает, когда тут она, вся на месте?
Все дело в сопротивлении и особом явлении при движении газов и жидкостей, равно как и при движении разных предметов и тел в них, которое заключается в сильном росте этого сопротивления при увеличении скорости. Вот, идем мы пешком – и нет никакого сопротивления воздуха. А если на велике? А если на мотоцикле или на авто? Ух, каким же упругим становится воздух! Самолеты и вообще не могут сквозь него продраться, потому и поднимаются повыше, где его нет почти. Собственно на преодоление этого сопротивления и тратится почти весь бензин, будь то самолет или просто-напросто автомобиль.
А что делают зловредные соседи по вечерам? Правильно, открывают свои краны. Кому попить, кому помыться. И к чему это приводит? Конечно, к росту скорости течения воды в общей трубе, отчего сопротивление резко вырастает, и вода попусту теряет запас энергии, полученный от насоса, потому уже и не может «выпрыгивать» из крана с ожидаемой нами скоростью. Потеряла напор – часть своей энергии.
Сопротивлением обладают проводники всего и вся, не только проводники воды – трубы. Причем, электрическое сопротивление, с которым вы, наверное, знакомы лучше, и ведет себя проще. Оно есть свойство материала-проводника и не особенно связано со скоростью течения электричества. Так же и способность проводить тепло у всех материалов своя. Металлы проводят его замечательно, как и электрический ток. Поэтому опасно брать в руки металлическую кастрюлю с кипящей водой. А пластмассовый чайник уже можно. Если осторожно.
Эк я хитро и незаметно заговорил о проводимости – свойстве, обратом сопротивлению! Почти уверен, никакого недоумения или недопонимания предыдущий абзац у вас не вызывал. В самом деле, это довольно естественно: если проводимость хорошая, это значит, что сопротивление маленькое. И наоборот. А что там движется – вода, электричество, тепло, энергия, импульс и т.д. – не важно. Все движется и перемещается по одним и тем же законам!

Почему птичку на проводах с напряжением 500 000 Вольт не убивает током? А все дело в сопротивлении. Или в проводимости, как кому удобнее. Ведь электрическое сопротивление птичкиного тельца, пусть оно и маленькое, куда больше, чем сопротивление того кусочка провода, который обхватывает она своими лапками. Когда ток добежит до первой лапки птички, перед ним открываются два пути: и дальше по проводнику, и через птичку до второй лапки. Он не брезгает вторым путем, бежит по нему тоже. Но распределяется этот ток в полном соответствии с сопротивлениями этих двух участков.
Представьте, что вы предлагаете речке течь не только по обычному руслу, но, кроме этого, отводите в параллельное русло поток с помощью … иголки от шприца. Птичка на проводах и есть такая «электрическая иголка». В этом смысле опаснее садиться на провода всяким крупным птицам (уже не птичкам), потому что они вынуждены держать в лапах более длинный проводник, а значит обладающий большим сопротивлением, отчего ток через тело большой птицы течет больший. Однако и его обычно не хватает, чтобы птица это хотя бы почувствовала. Вот если перерезать участок проводника, который птичка держит в лапках, то сопротивление птички станет много меньше сопротивления перерезанного провода и … Увы и ах!

Итак, мы вспомнили, что течение всего и вся зависит от сопротивления проводника. Кстати, термическое сопротивление хорошей пищевой нержавейки довольно высокое, поэтому чайная ложечка от горячего чая не нагревается слишком сильно и не обжигает рук. Это простой способ убедиться, что вы купили «правильные» столовые приборы. Алюминиевые ложки, наоборот, должны обжигать, поскольку настоящий алюминий – хороший проводник не только электричества, но и тепла. Впрочем, алюминий узнать и так легко. Не то, что пищевую нержавейку.

Теперь, наконец, о почти забытых крашеных и некрашеных батареях. Если посчитать (по справочникам) сопротивление железной стенки батареи и сравнить его с сопротивлением тонкого слоя краски, то окажется, что после покраски способность проводить тепло у этой стенки упадет в 20 раз, а то и больше! Из сказанного выше и из собственных соображений вы должны понимать, что тепла через такую крашеную стенку при прочих равных тоже будет проходить в 20 раз меньше.
Ну и что? Мараться что ли о некрашеное ржавое железо? И куда оно тепло денется? Не пропадет ведь, не исчезнет в никуда. Ну, в трубе останется, так тогда вода горячее к соседям уйдет. А у нас (да и у них тоже), чтобы было достаточно тепло, нужно просто батареи достаточно большие поставить. Ведь каждая бабулька знает, что хорошо греют батареи большие и горячие. Это и есть бабулькина формула.
А все-таки, если, к примеру, ободрать краску с батарей, они что, в 20 раз лучше греть начнут? Вовсе нет! Разве что самую малость. Так в чем же дело?

А вот вам еще загадка. Берем батарейку и соединяем ее контакты проводом с сопротивлением этак в одну десятую Ома. Допустим, удалось измерить силу тока. Теперь берем проводник с сопротивлением в одну тысячную Ома, а это в 100 раз меньше. По всем законам физики ток должен вырасти в 100 раз. А не растет! Как и ободранные батареи не греют в 20 раз лучше. Значит, просто не все законы физики вспомнили.
Как бы ни были хороши провода, не потечет ток, если они оборваны. А что есть место обрыва? Это место – просто другой проводник, но из воздуха – материала крайне плохо проводящего электричество. Вместо воздуха можно и впрямь взять все же настоящий проводник, но с большим сопротивлением. Так, электрическая цепь бытовой электроплиты состоит из замечательных проводников, подводящих ток к плите от розетки, и очень плохого проводника – спирали. Потому спираль именно и нагревается, когда сравнительно большой ток продирается по ней. Возникает почти то же трение, которое тормозит воду в трубе и самолет, но в тех случаях энергия трения, тоже превратившись в тепло, безвозвратно теряется.
Ток зависит от суммарного сопротивления, поэтому, если уменьшать или увеличивать сопротивление участка с очень малым сопротивлением (по сравнению с общим), то это общее сопротивление тоже изменится очень мало, как и ток. Сделайте подводящие провода электроплиты из золота. Да, вы уменьшите их сопротивление в 10 раз, но теперь это будет одна сотая процента от общего сопротивления вместо одной десятой.
Так и с батареями. Ведь в проведении тепла от горячей воды до стола, за которым вы сидите, участвуют три проводника. Сначала тепло движется несколько сантиметров по воде, потом несколько миллиметров через стенку (крашеную или нет), а потом еще несколько метров по воздуху. Вода – не ахти, какой проводник тепла, потому в озере на глубине даже в разгаре лета она так и остается холодной. Воздух и вообще – настоящий изолятор. Так что тепловая цепь складывается из плохого (вода), очень плохого (воздух) и очень хорошего проводников тепла (металлическая стенка). Некрашеное железо в этой цепи составляет по сопротивлению доли процента. Покраска вообще-то будет заметна. Но все равно это будет всего лишь несколько процентов.
Так что красьте батареи на здоровье. Вот отложения солей и ржавчины изнутри – куда серьезнее. Если достаточно толстые.

Кстати, о калориях и толщине … талии.
На какой этаж нужно подняться, чтобы истратить калории от лишней съеденной печенюшки, дабы не испортилась фигура?