Ополосните горячей водой открытую пластиковую бутылку, переверните её и опустите горловиной в сосуд с водой. Почему вода поднимается в бутылку?

Вода поднимается в перевёрнутую пластиковую бутылку из-за разности давлений воздуха внутри бутылки и снаружи неё. Это явление объясняется охлаждением воздуха и действием атмосферного давления.

Когда открытую пластиковую бутылку ополаскивают горячей водой, её стенки нагреваются и передают тепло находящемуся внутри воздуху. Воздух нагревается, расширяется, и часть его выходит через открытое горлышко. Кроме того, внутри бутылки образуется водяной пар.

Затем бутылку переворачивают и опускают горлышком в сосуд с водой. Вода перекрывает доступ наружного воздуха внутрь бутылки. Постепенно стенки бутылки и находящийся внутри воздух охлаждаются. При охлаждении воздух стремится уменьшиться в объёме, а часть водяного пара конденсируется, превращаясь в капельки воды.

В результате давление газа внутри бутылки становится меньше атмосферного давления.

Атмосферное давление действует на свободную поверхность воды в сосуде. Поскольку давление снаружи бутылки больше, чем внутри, атмосферный воздух давит на воду и заставляет её подниматься по горлышку внутрь бутылки.

Вода будет подниматься до тех пор, пока давление воздуха внутри бутылки вместе с гидростатическим давлением столба поднявшейся воды не уравновесит внешнее атмосферное давление.

Вывод: вода поднимается в бутылку потому, что нагретый воздух внутри неё охлаждается, а водяной пар частично конденсируется. В результате внутреннее давление уменьшается, и внешнее атмосферное давление вталкивает воду в бутылку. Таким образом, главная причина этого явления — разность давлений внутри и снаружи бутылки.