Увеличение степени "разрыхленности" газа у стенки по мере ускорения самодиффузии молекул можно представить себе на основе простого опыта. Если на барабан насыпать слой шариков для пинг-понга и производить удары палочкой снизу барабана, на котором они лежат, то шарики будут подскакивать. Если эти удары будут редкими, то слой шариков будет только периодически подскакивать и разрыхляться, в целом оставаясь большую часть времени плотной массой. Если же увеличивать количество ударов, то шарики будут все чаще и чаще подпрыгивать, образуя в конце концов разрыхленный толстый слой постоянно находящихся в движении шариков в виде как бы вспененной массы. Наверное, все видели этот эффект по телевизору, когда перемешива-

84

лись шарики для спортлото. Совершенно равноценный эффект проявился бы, если каждый шарик сам, в силу собственной кинетической энергии, ударяясь о барабан, отскакивал от него, как молекулы газа отскакивают от стенок сосуда. Скорость самодиффузии возрастает по мере приближения к стенке, соответственно, увеличивается и степень "вскипания" и разрыхления газа и выравнивания таким образом частоты соударения молекул во всеми объеме газа.

Практически мгновенное появление твердой стенки в газе может осуществляться при увеличении объема того сосуда, в котором заключен газ (при сохранении в нем постоянного давления). В этом случае поверхностные слои газа, которые контактировали со стенкой, как бы разрываются в большом объеме сосуда и в контакт с ней из глубины приходят новые слои, которые до этого не контактировали с ней. Каждый такой разрыв и приход в контакт новых глубинных слоев - это мгновенный процесс, подобный описанному выше появлению твердой стенки внутри газа.

Таким образом, у стенки сосуда в газе образуется слой с ускоренной самодиффузией и разуплотнением молекул. Причем это происходит почти мгновенно, как только газ оказывается у стенки на расстоянии, меньшем длины свободного пробега молекул в нем. Это происходит при увеличении объема сосуда, когда новые глубинные слои подходят к стенке.

Практически смоделировать все эти представления можно на примере игры, в которую мы играли в детстве вместе с ребятишками и называли "вкруговую". Мы становились в круг, и один водящий оставался внутри (рис. 28, а). Задача была - попасть в водящего мячом, который кидал любой игрок из круга. Мяч можно было перебрасывать от одного игрока к другому, а водящий должен был или увернуться от мяча или поймать его. Водящий старался как можно дальше отскакивать от того игрока, к которому в данный момент перекинули мяч. Поэтому он в течение игры больше всего времени находился в центре круга, так как это было самое оптимальное расстояние, с которого можно было быстрее всего отскочить от игрока с мячом.

Если несколько видоизменить игру (отталкивать водящего от игроков в круге или он сам будет отталкиваться от них), результат будет тот же самый: водящий будет чаще всего находиться в центре.

Во всех этих случаях чем ближе водящий будет находиться к игрокам, тем меньше времени ему понадобится, чтобы дойти до них и оттолкнуться, и тем больше - чтобы вернуться к центру круга. Другими словами, меньше всего времени водящий находится вблизи игроков, а