Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
1182) Princip ledničky
19. 12. 2002
Dotaz: Potřebovala bych znát: princip ledničky a dělání vajíček ve vysoké nadmořské
výšce. (Hronková Ilona)
Odpověď: Milá Ilono,
lednička je tepelný stroj, který využívá cyklické
stlačování a rozpínání plynu. Čím více plyn stlačíme, tím více se zahřeje
a předá více tepla do okolí. Při rozpínání do původního stavu se naopak
ochladí. Stlačování plynu probíhá mimo skříň ledničky a rozpínání uvnitř.
Když si sáhnete na zadní stěnu ledničky, je tam trubička v mřížce,
která pěkně hřeje. Aby lednička dobře chladila, nesmí stlačený plyn zůstat
horký. Proto zadní část ledničky nezakrýváme, abychom umožnili
ochlazování mřížky proudícím vzduchem.
Části ledničky: 1. kompresor - pumpa, která stlačuje
chladící látku, ta se přitom ohřívá. 2. kondenzátor - potrubí, kde se
zahřáté chladivo okolním vzduchem ochlazuje a zkapalňuje. 3. úzká trubička
- škrtí proud chladiva deroucího se pod tlakem z kondenzátoru do
výparníku. 4. výparník - je potrubí, v němž chladivo vře, rozpíná se a
ochlazuje. Toto potrubí je omotané kolem krabice, ve které je v ledničce
nejvíce zima.
Dříve se používaly v ledničkách jako chladivo freony, ty ale poškozují
ozónovou vrstvu kolem Země, proto se dnes již nepoužívají. Pro teploty
chlazení v rozmezí -25°C až 5°C se používají speciální plyny. Ty při
rozpínání ve výparníku (při teplotě asi -25°C) vřou a při stlačování v
kondenzátoru (při teplotě asi 55°C) zkapalňují.
Zajímavost: První lednička byla zhotovena v roce 1834.
Nevím, co přesně myslíte děláním vajíček ve velké nadmořské výšce.
Ve velké nadmořské výšce je nižší tlak vzduchu a při něm voda vře při
nižší teplotě než je 100°C. Proto tam vajíčka začnou vařit rychleji než doma {za
normálního atmosférického tlaku}. Ale protože vařící voda má nižší teplotu, musíme vajíčka vařit déle.
Dotaz: Zajímalo by mne, proč kuchyňská sůl rozpouští led. Vysvětlení, že je to tím, že směs soli a vody (nebo snad ledové tříště) má nižší bod tání, myslím není spravné, protože sůl rozpustí led, aniž by na počátku rozpouštění byla nějaká směs. Pokud by to tak přece jen bylo, pak by okolí posoleného ledu muselo ještě více zmrznout (nižší teplota tání) a ne se rozpouštět. Však také směs ledu a soli ve zkumavce dokáže tak chladit, že se na zkumavce zvenku skutečně tvoří led, pokud je zkumavka umístěna ve vodě.
(František Vařacha)
Odpověď: Vycházejte zde dvou faktů:
1) Roztok soli tuhne až při nižší teplotě než čistá voda.
2) Na to, aby roztok zmrzl (tj. aby kapalina přešla v pevnou látku), je mu
třeba odebrat energii (teplo), a to jednak na to, aby jeho teplota poklesla
na teplotu tuhnutí příslušné směsi, jednak na to, aby kapalina této teploty
ztuhla na pevnou látku.
Zanedbáme ostatní jevy, jako že se při vlastním rozpouštění může
uvolňovat nebo naopak pohlcovat teplo. Mějte tedy led teploty přesně 0°C a sůl u něj.
Pak nejmenší kapička vody, v níž se rozpustí zrnko soli, bude roztokem,
který za teploty 0°C už nemůže být tuhý. Tento roztok bude v sobě rozpouštět
další sůl a další led; ten ale přechází z tuhé fáze do kapalné a tím bude směs
ochlazovat. Teplota roztoku soli tedy klesne pod nulu, směs ale bude stále
tekutá a rozpouštět další led, a to tak dlouho, až se rozpuštěným ledem zředí
na takovou koncentraci, která bude moci při dosažené nízké teplotě tuhnout.
Je-li ovšem kolem přesně 0°C, pak to nebude nikdy. Je-li teplota trochu nižší,
třeba -5°C, pak snadno zjistíte koncentraci soli, které odpovídá tuhnutí
při této teplotě - a máte tím dáno množství ledu, které musí roztát po
nasypání daného množství soli.
Dotaz: Potřeboval bych se dozvědět nějaké informace o optické isomerii. Zajímalo by mě, čím přesně je tato optická stáčivost způsobena, je-li pro to v oblasti kvanotvé fysiky nějaké vysvětlení. Dále bych rád věděl, jestli je možno úhel stáčení přesně určit (předpovědět), nebo jestli se na něj vztahuje princip neurčitosti.
(Ondřej Vondra)
Odpověď: Mám zato, že optická stáčivost je jev klasický, nikoli typicky kvantový
(pomineme-li samozřejmě to, že samotná existence molekul a tuhých látek je
klasicky nevysvětlitelná). Izomery jsou látky mající asymetrickou molekulu,
jako např. kyselina vinná. Na její "kostře" z uhlíkových atomů se čtyřmi
"ručičkami" do prostoru jsou zavěšeny mimo vodíků různé substituenty
(COOH). Tak např. kyselina levovinná a pravovinná tvoří navzájem zrcadlové
obrazy. Je celkem přirozené, že asymetrická molekula "něco udělá" s
rovinnou polarizovanou vlnou, která na ni dopadá, a to tak, že se na
procházející vlně asymetrie molekuly projeví.
Stočení roviny lze změřit přesně, tam se žádná neurčitost neuplatní.
Pokud by se mělo počítat, tak ovšem, jako všechny výpočty kolem
mikrostruktury látek, je na to nutno jít kvantově.
Dotaz: Potřeboval bych najít nějaký přehled rozložení vlnění podle vlnových délek
od zvuku až po laser. Kde bych něco našel? (Tomas Hribal)
Odpověď: Žádné spojité rozložení i se zvukem nikde nenajdete, protože zvuk není
elektromagnetické vlnění, ale vlnění částic vzduchu.
druh záření vlnová délka
technické střídavé proudy 18000 km - 3000 km
střídavé proudy při telefonování 3000 km - 30 km
rádiové vlny 30 km - 0,03 mm
dlouhé vlny 2000 m - 1000 m
střední vlny 600 m - 150 m
krátké vlny 50 m - 15 m
velmi krátké vlny 15 m - 1 m
mikrovlny 1 m - 0,03 mm
optické záření 0,3 mm - 10 nm
infračervené záření 0,3 mm - 790 nm
viditelné záření 790 nm - 390 nm
ultrafialové záření 400 nm - 10 nm
rentgenové záření 10 nm - 1 pm
záření gama menší než 300 pm
Naše ucho vnímá zvuky v rozmezí: 16 16000 Hz
je-li f < 16 Hz jde o infrazvuk, f > 16000 Hz ultrazvuk
Dotaz: Představte si tenkou vrstvu, dopadá na ni z jedné strany světlo, odráží se
jak od jedné tak od druhé strany vrstvy, pokud bude mít
vrstva správnou tloušťku tak odražené vlnění zinterferuje a zanikne.
Zajímalo by mě, jestli opravdu v tomto případě zanikne elektromagnetické
vlnění a kam se ztratí energie, kterou nese. (Tomáš Kučera)
Odpověď: Zanedbáme-li pohlcování světla, pak se energie elektromagnetické vlny
zachovává. Na rozhraní se ovšem dělí energie vlny dopadající mezi energii
vlny odražené a procházející. Najděte si v učebnicích elektromagnetického
pole odvození Fresnelových vzorců, to je přesně toto.
