Dotaz: Zdravím, mám dva dotazy k elektrostatickým filtrům kouřových plynů.
Částečky popílku se nabíjejí napnutým drátem o záporném potenciálu -100 kV
a následně jsou uzeměnou stěnou filtru "přitaženy" a vlivem gravitace
"klouzají" po stěně dolů do spodní části, odkud se odstraňují
(zdroj: uč. fyz. EM pro gymnasia). A mé dotazy zní:
1) Je důležité, aby ten drát měl záporný potenciál? Nemělo by to fungovat i
při nabití popílku kladným nábojem?
2) Na ten drát je přiváděn záporný náboj (z nějakého zdroje).
Neměl by se tedy na stěnu filtru místo/kromě uzemění přivést
i "druhý drát" ze zdroje, v tomto případě s kladným potenciálem,
aby se mezi stěnou a drátem vytvořilo elektrické pole (tedy jako kondenzátor),
které by způsobovalo ono "přicucnutí" :-) částeček popílku na stěnu?
(David)
Odpověď: ad 1) Odlučování probíhá nezávisle na polaritě pole, pokud jsou odlučované
částečky neutrální. (Pole v původně neutrální částečce indukuje kladný a
záporný náboj, a protože opačný náboj je blíže, převáží v nehomogenním poli
přitažlivá síla nad odpudivou.) Může ovšem být to, že ty konkrétní
čáatečky, které např. z kouře odstraňujeme, se třením nabíjejí kladně (či
záporně), takže potom jsou apriori jednou stranou přitahovány. To je pak
spíš technologická otázka, z jakého materiálu vlastně odlučované částečky
jsou.
ad 2) Náboj se samozřejmě nikdy nevyrábí (zákon zachování elektrického
náboje platí naprosto bez výjimek), ale "přerozděluje". To znamená, že
jestliže ebonitovou tyčku nabijeme záporně, pak jsme tím "zbytek Vesmíru"
nabili kladně. "Uzemnění" znamená zde prostě napojení na něco tak velkého
(s takovou elektrickou kapacitou), že se v tom onen opačný odvedený náboj
ztratí. Nezapomeňte, že "nulový potenciál na vodiči" neznamená "nulový
náboj na vodiči", ani naopak.
Dotaz: Mohli by ste mi, prosím, odparúčit rozsahovo kvalitnú webovú stránku,
kde sa pojednává o teoríi relativity a diletácii času? (Lukas)
Odpověď: Neodkážu Vás na webové stránky, ale na klasické učebnice; ty jsou psány
právě pro tento účel. Přečtěte si např. FYZIKA, Halliday, Resnick, Walker
(čes.překlad, VUTIUM, Prometheus, 2001), 4. díl, kapitola 37 - Relativita.
Tam máte všecko vysvětleno, s barevnými obrázky, i s velice novými
experimentálními ověřeními, i právě dilatace času, která Vás zajímá.
Dotaz: Proč se v Galaxii hvězdy blíže středu pohybují pomaleji než hvězdy vzdálenější,
když ve sluneční soustavě se planety, které jsou ke Slunci blíže, pohybují
rychleji než planety vzdálenější? (Markéta Kavalírová)
Odpověď: Rozdíl je dán tím, že v případě sluneční soustavy
je 99.8% hmoty ve středu (Slunci) a planety se tedy
ve velmi dobré aproximaci pohybují v gravitačním poli
"hmotného bodu"; oběžné rychlosti téměř kruhových
drah klesají s -1/2 mocninou vzdálenosti od středu.
V případě Galaxie tomu tak není - střed systému zdaleka
nedominuje svojí hmotou a rozložení gravitačního
pole v Galaxii vůbec neodpovídá poli hmotného
bodu. Výsledkem je zmíněný pozorovaný fakt...
Dotaz: Dočetla jsem se, že energie potřebná k rozkladu vody na kyslík a vodík je
241,9 kJ/mol, ale našla jsem i jiné hodnoty. Ráda bych věděla, zda je tato
hodnota spávná a které aktivity člověka by tomu energeticky odpovídaly. (Jindřiška Drozenová)
Odpověď: V tabulkách lze najít "slučovací teplo", tedy entalpii*/
vztaženou na 1 mol látky za pokojové teploty (298,15 K) a
atmosférického tlaku (101 325 Pa), pro nejrůznější látky -
pozor ovšem na jejich stav, případně krystalovou modifikaci
apod. Tak kapalná voda má slučovací teplo -285,830 kJ/mol,
vodní pára téže teploty jiné, totiž -241,826 kJ/mol. Rozdíl
mezi nimi připadá na výparné teplo, které musíme dodat kapalné
vodě, aby se proměnila v páru téže teploty. Pro srovnání: uvádí
se, že při spánku, trvajícím 1 hodinu vydají ženy 280 kJ, muži
310 kJ.
Mimochodem právě velmi vysoké výparné teplo vody a její
velká tepelná kapacita jsou odpovědné za to, že acetylenový
plamen je teplejší než plamen etanový, i když má etam větší
výhřevnost; při shoření 1 molu obou plynů vznikne z etanu
(C2H6) mnohem víc vody než z acetylenu (C2H2).
*/ Pokud nevíte, co je to entalpie, tak zcela laicky: V
systému s neproměnným objemem V (autokláv) zvyšuje dodané teplo
vnitřní energii U, v systému s neproměnným tlakem p (otevřená
zkumavka) zvyšuje dodané teplo entalpii H. Platí
H=U+pV .
