Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 18 dotazů obsahujících »rovnovážné«
13) Kavitace
19. 06. 2003
Dotaz: Existují reálné kapaliny, které mají tlak par roven tlaku vakua? Tedy, že
škrcením jejich průtoku za žádných podmínek nedojde ke kavitaci. Pokud ano,
patří k nim např. VGO (Vacuum Gas Oil)? (Jaroslav Habán)
Odpověď: Myslím, žejde o neporozumění. "Tlak vakua" je samozřejmě 0, podle definice
vakua; to by asi doslovně možné nebylo. Prakticky by tedy šlo o kapalinu,
jejíž tlak par je za zamýšlené teploty zanedbatelný. Tomu by asi nejlépe
vyhovovaly oleje užívané ve vakuové teplotě.
Ovšem kavitace je způsobena tím, že pod vlivem velkého a náhlého
gradientu sil a tím i rychlostí se kapalina "roztrhne", tj. vzniknou v ní
dutiny. Jejich vznik nesouvisí s tím, že vzápětí poté se do tohoto
"bublinového vakua" vypařuje okolní kapalina. Myslím, že (rovnovážné)
napětí par nad kapalinou mnoho neřekne o jejím chování při prudkých
změnách, které jsou příčinou kavitace.
Dotaz: Zajímalo by mne, zda lze ochlazovat tělesa jinka než pomocí Joule-Thompsonova efektu. Samozřejmě lze použít například skupenské teplo fázové přeměny, ale to je jen krátkodobá záležitost a nelze takto trvaleji udržet sníženou teplotu. Jak například fungují malé chladničky určené pro osobní automobily napájené z autobaterie. (Rostislav Dudek)
Odpověď: Tyto
lednicky pracují na principu Peltierova jevu. Pri pruchodu
elektrického proudu rozhraním dvou vodicu proudu nejsou
obecne rovnovážné teploty vodicu stejné: jeden se
ochlazuje a druhý se zahrívá (NENÍ to Joulovo teplo). Jiný
zpusob chlazení užívá expanze plynu, který je pritom nucen
konat práci; pritom se ochlazuje KAŽDÝ plyn, nejen
neideální, jako pri Joulove-Thomsonove jevu.
Mužete se podívat i na stránku: http://www.ereferaty.cz/index.asp?c=view&ID=1018, kde se dozvíte další zajímavosti o
chlazení. (JO - 3.10.2002)
Bežne se používá v
chladnickách a mraznickách adiabatická expanze, plyn se
stlací a pri rychlé expanzi dojde k ochlazení, pak se plyn
znova stlací, v chladici se opet teplota sníží a další
expanzí se to zase chladí a tak to jde dokola. Proto každá
chladnicka víc tepla do kuchyne dodává, než ubírá
zevnitr.
Jeden z dalších zpusobu je využití Peltierova efektu: pri
pruchodu proudu obvodem spájeným ze dvou ruzných kovu
(príp. polovodicu) vzniká mezi obema spájenými místy
teplotní rozdíl. Jde o brácený jev k termoelektrickému. To
se dnes prakticky využívá k chlazení menších objemu.
(MR - 7.10.2002)
Dotaz: Rád bych se zeptal, který proud je makroskopický a který mikroskopický a proč?
(Petr Besta)
Odpověď: Nevím,
v jakém kontextu je užit "mikroskopický proud", ale
odpověď podle analogie by zněla asi takto: elektrický proud
je vytvořen (mechanickým) pohybem elektrického náboje. Proto
vztah "makroskopický proud" vs. "mikroskopický
proud" by měl být jako "makroskopický pohyb"
vs. "mikroskopický pohyb". U makroskopického
předpokládáme "uspořádanost", takže takový pohyb
vidíme i navenek. Mikroskopickým pohybem nazýváme zpravidla
víceméně chaotický pohyb velmi malých částic, typicky
molekul. Takový pohyb ovšem jako celek neuvidíme (střední
hodnota vektoru rychlosti je nulová), ale projeví se nám jako
(zvýšená) teplota předmětu (střední hodnota velikosti
vektoru rychlosti, případně kvadrátu rychlosti, je
nenulová).
V tomto smyslu by bylo možno nazvat mikroskopickými proudy
např. vířivé proudy. V oblasti elektromagnetického pole je
analogií např. rovnovážné tepelné záření
("záření černého tělesa"). Makroskopicky je
homogenní a isotropní (tj. stejné ve všech bodech i ve všech
směrech) a nemůžeme ho tedy popsat makroskopickými
vektorovými veličinami E, D, H, B; jejich střední hodnota je
nulová. Ovšem jejich čtverce, a rovněž hustota energie
1/2(E.D + H.B) jsou nenulové.
Dotaz: Dvě elektromagnetické vlny se při interferenci ve vakuu zruší.Co se stane s energií vln ? (Jezek Vlastimil)
Odpověď: Ono
to "zrušení" není tak docela pravda. Za prvé:
elektromagnetická vlna má nejen elektrickou, ale i magnetickou
složku. Obě nesou STEJNĚ VELKOU energii. Za druhé: Dvě vlny
jdoucí proti sobě (a každá z nich přenášející energii)
dají vzniknout stojaté vlně - tedy stojatým kmitům, které
energii nepřenášejí, jenom si ji přelévají na místě z
elektrické složky do magnetické.
Představte si to na provázku, který kmitá nahoru a dolů tak,
že zprvu jde jedna vlna napravo a druhá nalevo; když se
(šikovně) sejdou, tak vznikne "stojatá vlna", v
níž se přelévá kinetická energie rychle letícího kousku
provázku (blízko rovnovážné polohy) do potenciální energie
"našponovaného" kousku provázku daleko od
rovnovážné polohy.
Dotaz: "Kývající se čáp." Čáp je skleněná figurka naplněná zčásti éterem a zčásti vzduchem (snad, nebo se jedná o vakuum). Je hermeticky uzavřená. Figurka čápa má přibližně uprostřed horizontálně umístěnou skleněnou tyčinku - osu otáčení. Čáp stojí na stojánku tak, že baňka s kapalinou je nejníže a hlava se zobákem nejvýše. Stojánek umožňuje figurce kývavý pohyb dopředu a dozadu. Středem figurky prochází vertikálně trubička, kterou se, v důsledku kapilárních jevů (snad), éter pomalu dostává vzhůru. Přesáhne-li kapalina v trubičce úroveň osy otáčení, čáp se převáží a zobákem zamíří k zemi. Ve vodorovné pozici se na místě, kde by se čáp dotkl zobákem podložky se nachází sklenička s vodou do níž se zobák trochu ponoří. V tomto momentě se éter v trubičce přeleje zpět do baňky a čáp se vrací do rovnovážné polohy. Pokud čápa neznáte, těžko si jej asi z mého krátkého popisu představíte. Možná bude lepší zeptat se někoho, kdo jej zná a kdo vám ho popíše, popř. nakreslí. Zajímá mě jak se do tohoto systému dostává energie a zda by "čápa" nešlo využít k získávání energie. (Jan Bošota)
Odpověď: Čáp je skoro dokonale vyvážená houpačka se zadkem jen
nepatrně těžším. V zadku je trochu kapalného éteru. V
místnosti se teplým vzduchem pták ohřeje, éter se trochu
vypaří a těžší hlava klesne do nádobky s vodou. Kdyby voda
měa stejnou teplotu jako vzduch v místnosti, tak je konec
představení a ptáček takhle zůstane pít. Když je ale voda
studenější nežvzduch, éter zkapalní a těžší zadek zase
zvedne hlavu ptáka z napajedla. Jde vlastně o tepelný stroj,
vzduch v místnosti je ohřívač, voda v napajedle chladič.
