Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
1313) Makroskopický a mikroskopický proud
20. 08. 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: Jaký vliv má terestrická refrakce na průběh paprsku např. mezi dvěma značně vzdálenými horami o stejné nadmořské výšce mezi nimiž je volný prostor? Zakřivením země probíhá paprsek z řidšího prostředí do hustšího a opět do řidšího!
(Václav Šustr)
Odpověď: Myslím, že uvažujete zcela správně. Optické vlastnosti
vzduchu - index lomu - samozřejmě závisejí na teplotě a
tlaku, které ovlivňují jeho hustotu. Při řešení tvaru
dráhy by jistě bylo výhodné i pro odhad, i pro přesnější
vytvoření modelu využít Fermatova principu - světlo se mezi
dvěma danými body šíří po takové trajektorii, aby ji
proběhlo za nejkratší dobu. Bylo by zajímavé o tom
konsultovat geodety, kteří asi nejspíš s tím přijdou do
styku ve své praxi.
Dotaz: Slyšel jsem někdy někde o zařízení, které svým prostorovým uspořádáním způsobuje rozdělení vzduchu, který je skrz toto zařízení hnán, na chladnější a teplejší část. Domnívám se, že nějakým způsobem třídí molekuly podle rychlosti, přesně však jeho princip neznám. Nepodařilo se mi zatím zjistit další údaje, ačkoli má být takové zařízení v omezené míře používáno v průmyslu. Nevíte o co by se mohlo jednat? (Radek Haleš)
Odpověď: To, co popisujete, by odporovalo 2. zákonu termodynamiky.
(Například by šlo na výstup napojit tepelný stroj mezi
teplejším a studenějším vzduchem.) Něco takového by dělal
"Maxwellův démon", který by otvíral a zavíral
dvířka molekulám podle toho, zda jsou dost rychlé.
Podrobnější rozbor a výpočet ukazuje, že k pozorování
molekul by tento démon potřeboval dodatečné zdroje energie i
entropie. Použití v průmyslu patří zřejmě k novinářským
kachnám. Informace z WM magazinu prostě nemůžete brát
vážně.
Ohlas
čtenářů: (od Rudolfa Mentzla mentzlovi@quick.cz): Četl jsem vaši reakci "Maxwellův
démon" na dotaz Radka Haleše. Myslím, že došlo k
nedorozumění. Pan Haleš měl asi na mysli tzv. vírovou
trubici (někdy se jí také říká trubice bláznů). Kde se
používá v průmyslu bohužel nevím, ale údajně ji
používají hasiči ke chlazení svých obleků. Druhou větu
termodynamickou neporušuje, jde to celé na účet kinetické
energie plynu, která se trubicí žene.O trubici se lze dočíst
v knize Pavel Kessner, Zdeněk Tůma: Zajímavé otázky z
Fyziky. Vysvětlení, které je zde podáno je ale hodně
populární, takže by mne také zajímalo, jak to doopravdy
funguje.
Dotaz: Fenomén MEG a další zařízení
čerpající energii z "vakua" - přibližně jako
tepelné čerpadlo z obecně známého "reálného"
prostředí.
(tata)
Odpověď: Četl
jsem číslo WM magazínu, kde p. Hála rozebírá, proč je
"čerpání energie z vakua" nesmysl. Emotivní a
nevěcná reakce pana Jiřího Wojnara mne jen ujišťuje v tom,
že WM magazín není seriozní zdroj informací.
