Почему горячий утюг гладит, а холодный — нет? В чём тут физика?

3 2020-01-14 00:28:27

Ответов: 10

Всё дело в воде. В сухом белье между соседними макромолекулами волокон в составе нитей возникают водородные связи. Распределение их зависит от внешней силы, из-за чего линейное волокно приобретает изломанный вид. При смачивании ткани водородные связи образуются в системе "макромолекула - молекулы воды", а старые между макромолекулами разрываются. Поэтому влажное белье принимает любую форму под внешним воздействием.

Ну а теперь к процессу глажки. Сначала бельё смачивается, затем разглаживается утюгом для устранения разного рода заломов и изгибов, а потом за счет быстрого испарения воды (для этого и нужен нагрев поверхности) искомая форма ткани фиксируется.

Мнётся ткань в обратном порядке: от пота человеческого тела она получает необходимую влагу, из-за особенностей облагания фигуры формируются складки и заломы, а при высыхании влаги (например, после переодевания) образовавшиеся складки фиксируются - ткань становится мятой.

Вся физика тут в нагреве материала и воздействии на него давлением.

Если объяснить простыми словами, то волокна ткани при нагревании раскаленным утюгом становятся более податливыми, и после этого под давлением утюга и усилия человека уже принимают ровную форму. Охлаждаясь, волокна снова становятся неподатливыми и остаются в том положении, в каком их зафиксировали утюгом.

По той же причине, кстати, и складки заглаживаются горячим утюгом и не распрямляются после глажки.

А вода обладает лучшей теплопроводностью, чем большинство тканей, поэтому с ней проще разгладить вещь (как и смять последнюю).

Всем спасибо. А теперь мои пять копеек.

Насчёт того, что "волокна распрямляются", - это не совсем так. Волокна целлюлозы (хлопковые ткани) и сами по себе прямые.

Штука тут в силах взаимодействия между волокнами, а не в свойствах самого волокна. Оные силы имеют природу ван дер Ваальса и с увеличением температуры падают. То есть в холодной ткани молекулы волокна гораздо сильнее "притягиваются" друг к другу, нежели в горячей, так что горячий утюг способе изменить взаимное расположение волокон, и при остывании ткани они застревают в этом новом положении.

Этим и объясняется эффект горячего утюга. Этим же объясняется физика тканей, "не требующих глажки", - в волокнах таких тканей или для покрытия волокон используются вещества со слабой поляризуемостью, поэтому для них ван-дер-ваальсовы силы по жизни малы.


Кстати, насчёт "за счет быстрого испарения воды искомая форма ткани фиксируется" (это из ЛО) - нет, не так. Для сухой ткани это вообще не при чём - физика глажки мокрой ткани совсем другая: пар действует как смазка, резко уменьшая взаимодействие волокон, которое обратно пропорционально иногда третьей, а иногда и шестой степени расстояния между молекулами.

Но ответ Ракитина - единственный, где упоминалось именно межмолекулярное взаимодействие водородные связи тоже имеют ван-дер-ваальсову природу).

Ох как давно это было, когда я учил физику. Но попробую обосновать, как ответил бы своему ребёнку. Под воздействием температуры атомы любого вещества становятся менее стабильны, активнее двигаются. И то стабильное состояние, что есть в ткани в холодном состоянии нарушается. Под весом утюга ткань укладывается в ровное выглаженное состояние. Сместить атомы легко. Остывая они стабилизируются в новом состоянии. Ткань становится ровной, глаженной. Хорошо работает вода, которая помогает как разогнать атомы или молекулы (физики поправят), так и быстро их остудить и стабилизировать ввиду быстрого испарения и охлаждения. В холодном состоянии атомы или молекулы стремятся занять прежнее положение ввиду присутствующей им памяти, а значит для того же эффекта время воздействия необходимо значительно больше, а для определённых тканей непомерно большее. Скажем, если ту же ткань оставить под утюгом, например, на пару месяцев, то под утюгом она выровняется точно так же, как под воздействием температуры за пару секунд. Поэтому нагрев это явный катализатор процесса... Ну как сумел.

Во-первых, в воздухе и ткани присутствует влажность, а горячий утюг повышает температуру ткани, вследствие чего влага уходит, а ткань перестает быть гибкой, принимая форму утюга.

Во-вторых, не стоит забывать, что повышение температуры ускоряет не только химические реакции. Из химии мы знаем, что повышение температуры на 10 градусов ускоряет реакцию в 2 раза. На 20 - в 4 раза, на 30 - в 8 раз, на 40 - в 16, на 50 - в 32, на 60 - 64, на 70 - в 128, на 80 - в 256 раз. Потом раствор закипает при нормальном давлении и начинается совсем другая история. С твердыми телами иначе, но воздействие температуры и в них ускоряет процессы.

В прошлом вместо утюга использовали каменную плиту, притом без нагрева. Только оставляли на продолжительное время - часы и сутки. Ткань разглаживалась не хуже, чем под утюгом. Достаточно было давление и продолжительного времени.

Нагрев, в данном случае, просто ускоряет процесс и выпаривает влагу, фиксируя волокна ткани в определенном положении. Кстати, из-за повышенного давления пара при высокой температуры утюге волокна ткани рвутся и ткань значительно быстрее стареет.

Я вот в физике не сильна, зато в утюгах разбираюсь, точнее гладить приходится, причем регулярно, потому что в наличии имеются дети-школьники и я сама любимая, не люблю ходить помятой.

А еще я когда-то изучала технологию волокна. И вот что происходит с волокном. При сильном нагревании вы можете придать ему любую форму, хоть в трубочку свернуть. У каждого волокна своя температура, после которой оно уже будет просто гореть.

Так вот, если вы выставите температуру, ниже чем та, от которой волокно будет гореть, но достаточную для придания ему нужной формы, то оно разгладится. По такому же принципу действуют завивочные щипцы для волос и утюжки.

То есть почти любое волокно при определенной температуре может изменить свою форму. У синтетики температура ниже, у натуральных волокон выше. Хуже всех разглаживается лен.

горячий утюг выпаривает влагу, находящуюся в ткани. В следствие чего ткань «засыхает» в разглаженном положении и становится гладкой.

При накаливании и повышении определённой температуры, при соприкосновением с тканью, происходит процесс расглажки складочек и помятого белья, в выглаженное. Отсюда и вывод, что холодным утюгом белье не погладить. А когда не было электрических утюгов, были на углях, ложили горячие угольки внутрь массивного утюга, и гладили наши прабабушки, поддерживая температуру углей.

Холодный тоже гладит. Но раз в 100 медленнее.

Утюг – это один из самых популярных бытовых электроприборов, который есть в каждом доме. И какой бы известной и проверенной марки он не был, для достижения подходящей для глажки температуры должно пройти определенное время. Порой, торопясь привести в идеальное состояние рубашку или старательно готовя к торжеству праздничное платье, задумываешься: почему же горячий утюг гладит, а холодный – нет?

Никакой магии в этом нет. Все дело в физике. После подключения устройства к электрической сети подошва нагревается до определенной температуры и при соприкосновении с тканью нагревает и ее. В результате меняются физические свойства материала: волокна становятся более гибкими и податливыми, ткань распрямляется и сохраняет заданную форму.

Чем выше температура, тем лучше вещь будет гладиться. Но превышать ее тоже нельзя. Натуральная ткань (хлопок, лен, шерсть) начнет гореть, а синтетическая (вискоза, нейлон, полиамид) – плавиться. Поэтому для глажки одежды из разных материалов надо использовать рекомендованный температурный режим. У современных утюгов необходимая температура выставляется с помощью терморегулятора.