"Суп из барометра"

В книге "Странствования за границей" американский юморист Марк Твен рассказывает об одном случае своего альпийского путешествия случае, разумеется, вымышленном (рис.89):

Рис.89. 'Ученые изыскания' Марка Твена

"Неприятности наши кончились; поэтому люди могли отдохнуть, а у меня, наконец, явилась возможность обратить внимание на научную сторону экспедиции. Прежде всего я хотел определить посредством барометра высоту места, где мы находились, но, к сожалению, не получил никаких результатов. Из моих научных чтений я знал, что не то термометр, не то барометр следует кипятить для получения показаний. Который именно из двух,- я не знал наверное и потому решил прокипятить оба.

И все-таки не получил никаких результатов. Осмотрев оба инструмента, я увидел, что они вконец испорчены: у барометра была только одна медная стрелка, а в шарике термометра болтался комок ртути...

Я отыскал другой барометр; он был совершенно новый и очень хороший. Полчаса кипятил я его в горшке с бобовой похлебкой, которую варил повар. Результат получился неожиданный: инструмент совершенно перестал действовать, но суп приобрел такой сильный привкус барометра, что главный повар - человек очень умный - изменил его название в списке кушаний. Новое блюдо заслужило всеобщее одобрение, так что я приказал готовить каждый день суп из барометра. Конечно, барометр был совершенно испорчен, но я не особенно жалел о нем. Раз он не помог мне определить высоту местности, значит, он больше мне не нужен".

Отбросив шутки, постараемся ответить на вопрос: что же в самом деле следовало "кипятить", термометр или барометр?

Термометр, и вот почему.

Из предыдущего опыта мы видели, что чем меньше давление на воду, тем ниже температура ее кипения. Так как с поднятием в горы атмосферное давление уменьшается, то должна вместе с тем понижаться и температура кипения воды. И действительно, наблюдаются следующие температуры кипения чистой воды при различных давлениях атмосферы:

В Берне (Швейцария), где среднее давление атмосферы 713 мм рт. ст., вода в открытых сосудах кипит уже при 97,5 °С, а на вершине Монблана, где барометр показывает 424 мм рт. ст., кипяток имеет температуру всего 84,5 6С. С поднятием на каждый километр температура кипения воды падает на 3 °С. Значит, если мы измерим температуру, при которой кипит вода (по выражению Твена, если "будем кипятить термометр"), то, справившись в соответствующей таблице, сможем узнать высоту места. Для этого необходимо, конечно, иметь в распоряжении заранее составленные таблицы, о чем Марк Твен "просто" забыл.

Употребляемые для этой цели приборы - гипсотермометры ³ - не менее удобны для переноски, чем металлические барометры, и дают гораздо более точные показания.

³ (Этот прибор называется также термобарометром. Отметим, что при давлении вблизи атмосферного изменение температуры кипения чистой воды на 0,1 °С соответствует изменению атмосферного давления на 2,5-3 мм рт. ст. (или эквивалентному изменению высоты местности примерно на 30 м). Шкала современного термобарометра разделена на сотые доли градуса или соответствующие единицы давления в мм рт. ст. В состав прибора, кроме термометра со шкалой, входит кипятильник - металлический сосуд с чистой водой и нагреватель. Несмотря на свою простоту, термобарометр является удобным и точным прибором, годным для использования в экспедиционных условиях.)

Разумеется, и барометр может служить для определения высоты места, так как он прямо, без всякого "кипячения", показывает давление атмосферы: чем выше мы поднимаемся, тем давление меньше. Но и тут необходимы либо таблицы, показывающие, как уменьшается давление воздуха по мере поднятия над уровнем моря, либо знание соответствующей формулы. Все это будто бы смешалось в голове юмориста и побудило его "варить суп из барометра".