Белье сохнет на морозе, металл испаряется в вакууме

С увеличением температуры скорость испарения увеличивается, с понижением температуры — уменьшается. Но равной нулю она не становится никогда. Испаряется даже железо при 20 °C, но очень медленно. При этом железо, конечно, разрушается, но, если уж об этом говорить, пожалуй, преобладающим процессом разрушения является не испарение, а, например, коррозия. В некотором смысле похожая ситуация есть и в вакуумной технике — материал, помещенный в вакуум, теряет в массе не только в результате испарения, но и в результате химических реакций. Но пока мы остановимся на испарении.

Вред от испарения двоякий — изменяется та деталь, которая испаряется, и испарившийся материал загрязняет другие детали. Накаленная вольфрамовая нить в катоде электронной лампы и в обычной лампе накаливания испаряются при работе и делаются все тоньше и тоньше. В итоге они, как говорят, перегорают (хотя и не горят; горение — это окисление). Между прочим, «перегорание» нити в лампочке — процесс не такой уж простой. А именно, если где-то на нити есть трещинка или сужение, то в этом месте сопротивление нити больше. Следовательно, в этом месте больше электрическая мощность и выше температура. При росте температуры увеличивается испарение и уже уменьшенное сечение уменьшается все быстрее и быстрее. Такой процесс называется лавинным. (Все процессы, результат которых ускоряет протекание самого процесса, называются процессами с положительной обратной связью, или лавинными.) Испарившийся с нити вольфрам оседает на баллоне, светоотдача лампочки уменьшается. Во многих случаях для сильного изменения свойств поверхности материалов достаточно напылить на эту поверхность десятые доли монослоя чужого вещества. Потемневшую лампочку просто выкидывают, но со многими другими приборами так поступать нельзя.

В этих случаях применяют специальные меры для уменьшения вредных последствий испарения, например защищают поверхности, чувствительные к напылению, экранами. Есть и другие методы защиты от вредных последствий напылений. Например, можно сделать поверхность изолятора шероховатой, и напыляющаяся на него пленка не будет сплошной и не будет проводить ток (см. рис. 19). А лампы накаливания наполняют инертным газом. Так, если наполнить лампу аргоном с

давлением 10³—10⁵ Па, то скорость испарения вольфрама с нити уменьшится в 4 — 60 раз соответственно. Инертный газ мешает испарившимся с поверхности нити атомам улетать от нити, и они частично возвращаются обратно.

До сих пор при разговоре об испарении не делалось разницы между твердым и жидким телом. Однако жидкость может еще и испаряться «внутрь». По определению кипение происходит, когда давление паров жидкости больше внешнего давления и пузырьки увеличиваются в размерах. В достаточно высоком вакууме должна вскипать любая жидкость, независимо от ее температуры и давления пара — внешнего-то давления нет. «Кабина словно взорвалась, меня (героя рассказа А. Ч. Кларка «Сделайте глубокий вдох») обдало могучим вихрем, остатки воздуха вырвались из легких через непроизвольно открывшийся рот… И было очень холодно, возможно потому, что тотчас начала испаряться влага с поверхности тела… Мы почти одновременно бросились в брешь в корпусе… спасатели в скафандрах сразу же подхватили нас и толкнули в переходную камеру».