В невагомості кипіння стає набагато більш повільним процесом. Однак, як виявили французькі фізики, вібрація рідини може привести до різкого її закипання. Цей результат має значення для космічної індустрії.
Кипіння води на Землі і в умовах невагомості (зображення з сайту nasa.gov)
Кожен з нас не раз спостерігав фазовий перехід рідини в газ під дією високої температури, т. Е. Простіше кажучи, процес кипіння. Бульбашки пара, відриваючись від джерела тепла, спрямовуються вгору, а на їх місце надходить нова порція рідини. В результаті кипіння супроводжується активним перемішуванням рідини, що багаторазово збільшує швидкість її перетворення в пар. (Дуже рекомендую до прочитання главу Бульбашки в рідині з книги Я. Е. Гегузін «Бульбашки».)
Ключову роль в цьому бурхливому процесі відіграє сила Архімеда. діюча на пухирець, яка, в свою чергу, існує завдяки силі тяжіння. В умовах же невагомості немає ваги, немає поняття «важче» і «легше», і тому пухирці нагрітого пара не будуть нікуди спливати. Навколо нагрівального елементу утворюється прошарок пара, яка перешкоджає передачі тепла всьому об'єму рідини. З цієї причини кипіння рідин в невагомості (але при тому ж тиску, а зовсім не в вакуумі!) Буде протікати зовсім інакше, ніж на Землі. Детальне розуміння цього процесу вкрай важливо для успішного функціонування космічних апаратів, що несуть на борту тонни рідкого палива.
Основний результат експериментів французьких фізиків полягає в тому, що в умовах невагомості вібрація прискорює перетворення рідини в пар. Під дією вібрації всередині злегка перегрітої рідини з'являється «об'ємна брижі»: мережа дрібних, розміром частки міліметра, бульбашок пари в рідині. Спочатку ці бульбашки ростуть повільно, але через 1-2 секунди від початку впливу весь процес різко прискорюється: рідина в буквальному сенсі слова закипає.