Это из серии о физике для фантастов.
Огненное дыхание драконов уже много, и даже много-много обсуждалось, но в современной фэнтезийной литературе и компьютерных игрульках не менее популярны драконы с холодящим дыханием. Попробуем разобраться насколько это возможно.
Наиболее распространены два способа чего-то охладить: испаряющаяся жидкость и расширяющиеся газы. (Элемент Пельтье в фэнтези пока рассматривать не буду, он для каких-нибудь инопланетных электрических скатов из научной фантастики).
Если подумать, дракону очень выгодно иметь замораживающее вздыхание. Добыча дольше не портится. А замороженные враги не имеют ран, поэтому их гибель выглядит как от естественных причин... если дело происходит зимой. Ну, замерзли средневековые люди в пути, ну с кем не бывает... Правда если события происходят жарким летом, то застывшее посреди дороги обледеневшее тело принцессы может вызвать у рыцарей некоторое смутное подозрение.
Но может быть у нее холодное сердце, что часто бывает с гордыми красавицами?
В одном из вариантов дракон извергает из пасти хладагент, жидкость с низкой температурой кипения, которая при испарении забирает тепло у добычи. При этом возникает облако пара и от самой испаряющейся жидкости, и из-за контакта с окружающим воздухом. Поскольку теплый воздух имеет большую влагоемкость, эта влага при охлаждении превращается в туман.
А может ли рептилия плеваться? Есть разновидности кобры, плюющиеся ядом на расстояние вдвое больше длины своего тела.
Надо учесть, что хладагент должен быть органическим и не вредным для самого крылатого. Фреоны тоже естественные природные вещества, но не годятся не только потому что разрушают озоновый слой.
Хладагенты как ацетон, этиловый эфир и прочие подобные им, не просто быстро испаряются, но и огнеопасны. Тут уже получается интересное совмещение холодного дыхания с огненным. То есть, добыча сначала охлаждается, а потом вспыхивает. Это уже "Песнь льда и пламени" какая-то, жаль, что Дж. Мартин не догадался. Этиловый эфир (и некоторые другие подобные ему испаряющиеся жидкости), еще и усыпляет.
Но на практике охлаждение добычи с помощью обливания хладагентом не эффективно. Охлаждение получается поверхностным и не сильным.
Никакого промерзания до костей и рассыпания на осколки. Вот вы же не разламываетесь на куски, когда открываете дверцу холодильника? Только в сказке замороженное тело может разбиться как хрустальное. Замороженное мясо вообще очень прочное, и это знает каждый, кто пытался приготовить курицу, вынутую из морозилки слишком поздно.
По опыту жестоких войн 20 века известно, что замороженные тела даже не пробивали пули, ими иногда прикрывали края окопов.
Вот стальные предметы действительно могут разбиваться при ударе. При низкой температуре сталь становится хрупкой, а прочность льда наоборот возрастает. Кусок льда становится прочным как сталь, а сталь хрупкой. При -100 градусов ледяным топором можно колоть сталь.
Это интересно потому, что металлы имеют невысокую теплоемкость и охлаждаются быстрее всего. Значит если дракон дыхнул холодом на рыцаря, то охладятся доспехи и оружие, становясь хрупче. А до тела сквозь подкладку доспехов холод так просто не доберётся.
Настоящие доспехи имели толстую подкладку, наподобие ватника, и в ней было тепло.
Если вы сочиняете реалистичное фэнтезийное повествование, то следует признать, что никого дракон мгновенно насмерть не заморозит (правда если зимой на холодном ветре, то облитый всё же может закоченеть и простудиться с плачевными последствиями). Резкое охлаждение не убивает добычу, а шокирует её. Это как внезапно вылитое на голову ведро ледяной воды. Учитывая, что охлажденный оказывается в тумане, то получается неплохое эволюционное приспособление для временного ошеломления добычи.
Такое годится даже для научной фантастики.
Может произойти еще такое, что облитые хладагентом охотники поторопятся скорее согреться и побегут к ближайшему огню или попытаются его расжечь. А если хладагент из эфира или ацетона, то сами понимаете...
Другой вариант. По законам физики газы при сжатии нагреваются, а при расширении охлаждаются. Многие холодильники устроены так, что газ сначала сжимают, забирают избыточное тепло через теплообменник, а потом дают газу расшириться. В результате выходит холодный газ.
В организме произошедших от динозавров птиц
много так называемых воздушных мешков с очень эффективным теплообменом. Я думаю, что именно потому хищные динозавры могли быть такими крупными. Обычный лев перегревается всего через 20 минут движения, хотя он гораздо меньше.
Представим, что дракон не просто дышит, но вдохнул побольше воздуха и задержал выдох. В лёгких у воздуха огромнейшая площадь контакта с очень разветвленными капиллярами. Кровеносная система очень быстро заберет у сжатого воздуха избыточное тепло. Поэтому, когда дракон сделает выдох, воздух на выходе из пасти резко охладится.
Опять же, охлаждающее действие такого выдоха не велико. Напустить туману и ошеломить добычу, но не более.
Вполне может сочетаться и хладагент, и сжатие воздуха в легких. Ну вот, получается такой летающий охладильник-туманунапуститель.
Форум Гнезда - Информационный центр
