Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
1183) Proč sůl rozpouští led?
19. 12. 2002
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.
Dotaz: Můžete mi, prosím, vysvětlit co je to skleníkový efekt?
A poradit kde bych mohla na internetu o něm najít něco víc? (Ivana Šerá)
Odpověď: Milá Ivano,
ve dne na Zem neustále dopadají sluneční paprsky, které naši planetu
oteplují. Během noci Země naopak vysílá nashromážděné teplo zpět do
vesmíru. Zdá se to jednoduché, ve dne planeta teplo pohlcuje a v noci ho
vysílá. Ale...
Kdyby všechno záření zase hned utíkalo do vesmíru, byla by průměrná
teplota na naší planetě - 19°C a rozdíly denních a nočních teplot by
přesahovaly 50°C. Za takových podmínek by zde život, jak ho známe, zřejmě
nevznikl. Stálejší a vyšší teploty jsou na Zemi díky její atmosféře. Kdyby
v ní ale byly jen plyny dusík a kyslík (v atmosféře jich je asi 99%), byla
by průměrná teplota na Zemi stále jen 6°C. Za podstatně příjemnější
podnebí (prům. teplota 15°C) vděčíme skupině plynů, která zadržuje část
unikajícího tepla a posílá ho zpět na zem. Díky tomu neklesají noční
teploty hluboko pod bod mrazu.
Sluneční paprsky putují vesmírem jako světelné záření, které se na Zemi
mění v záření tepelné neboli infračervené. Tyto plyny propouští světelné
záření beze zbytku, ale tepelné jen částečně. Atmosféra tak funguje na
stejném principu jako skleník - světelné záření ze Slunce prochází sklem
téměř bez překážky a je absorbováno rostlinami a půdou uvnitř skleníku.
Tepelné záření, které vyzařuje z rostlin a půdy, je však absorbováno
sklem, které zpětně vyzařuje určitou část opět do skleníku. Sklo tak
funguje jako "peřina", která pomáhá udržovat ve skleníku teplo. Proto se
tomuto jevu říká skleníkový efekt a vzdušní strážci nasšho tepla dostali
název skleníkové plyny. Důležité skleníkové plyny jsou oxid uhličitý,
metan, oxid dusný, ozón, vodní pára a tzv. freony. Prvních pět plynů je
přirozených, freony jsou umělé a v atmosféře před zásahem člověka nebyly.
Další podrobnější informace o skleníkovém efektu se dočtete na souhrnné
stránce: http://www.mujweb.cz/www/yann/ , kde najdete spoustu odkazů na
další stránky rozdělené podle úrovně, takže si můžete vybrat, která vám
nejvíc vyhovuje.
