Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
881) Ohřívání tělesa ve vodě
04. 11. 2003
Dotaz: Dotaz se týká rychlosti předávání tepla z jedné látky na druhou: Do bazénu s
vodou mající 30°C dáme určitou kouli z oceli, která má teplotu
100°C. Za jak dlouho se teplota vyrovná? Množství nedefinuji. Jde jen o
úvahu - pokud bych do vody dal např. skleněnou kouli, nebo i jiný materiál
(vzduch) - také s vyšší teplotou - jak by se změnil čas, za který nastane
rovnováha. Navíc bych rád věděl, jak se to děje na molekulární úrovni- jak na
sebe naráží molekuly látek v jednotlivých případech. Za odpověď předem děkuji
a doufám, že pochopíte tak zamotané vyjádření. Lépe to neumím. (Petr)
Odpověď: Jde o součet tří jevů:
1) jak se "vyrovnává" teplota na hranici, tj. na ploše styku obou
prostředí; přitom se voda ohřívá a koule ochlazuje
2) jak rychle se dodává teplo ze "zbytku koule" na ochlazovanou plochu
styku (uplatní se teplotní - změna T -, resp. tepelná - přenos Q -
vodivost materiálu koule)
3) Jak rychle se předává teplo z ohřívané plochy do zbytku kapaliny.
Přitom se uplatní jednak přenos tepla vedením (jako výše), ale navíc i
prouděním, protože kapalina se bude zahřívat, roztahovat a obecně asi
vzniknou proudy kapaliny, které budou odnášet teplejší kapalinu a
přinášet chladnější. Záření se při uvedených teplotách prakticky neuplatní.
Samozřejmě že doba vyrovnání závisí na tom, s jakou přesností teplotní
rozdíly měříme.
Dotaz: Dostal jsem se k informaci, že je možné zneviditelnit objekt tím, že se kolem
něho vytvoří silné elektromagnetické pole, které odkloní paprsek tak, že dané
těleso obtéká. Je to možné? (Ondřej Kudláček)
Odpověď: O tom mi není nic známo a myslím, že jde buď o fantasii, o mystifikaci
nebo o nějaké nedorozumění.
Samozřejmě můžete například zneviditelnit předmět tím, že před něj
postavíte zeď. Poté se rozhodnete to "vědecky zdůvodnit": zeď je tvořena
atomy, které vytvářejí kolem sebe elektromagnetické pole (to je pravda
a je to právě ta síla, která drží atomy či molekuly u sebe). Světelný
paprsek vycházející z pozorovaného objektu je jen jiný popis speciálního
elektromagnetického pole; toto pole se s vnitřním polem skládá a
výsledné pole má takový charakter, že z původního paprsku vycházejícího
z předmětu a mířícího k pozorovateli nezbude prakticky nic.
Dotaz: Energie se nedá dělit na nekonečně malé části. Je kvantována. To samé se dá
říci o hmotě - mám na mysli nejmenší částice. Rád uvažuji (jako nefyzik) o
zajímavých důsledcích různých jevů. Proto mě zajímá, jaké jsou argumenty proč
není kvantován čas a prostor. Děkuji. (Pavel Horal)
Odpověď: Dobrý den, na tohle mohou být odpovědi jednoduché a neskonale složité.
Začněme nejjednodušší - fyzici se snaží popsat přírodu, co nejjednodušeji
a co nejvýstižněji. Dělení hmoty na malé částečky si lidé sice kdysi
vymysleli, ale dnes platí to, co je vidět v experimentu a pokud se objeví
hypotéza o něčem dalším, tak se hledá její experimentální test (např.
substruktura kvarků). Podobně byli fyzici na přelomu předminulého a
minulého století dotlačeni k uvažování diskrétnosti energie v některých
situacích. Experimentální poznatky dosud diskrétnost prostoru a času
dosud neukázaly, navíc ve standardní kvantové teorii prostor a čas
vystupuje jako pasívní scéna, ve které se kvantové děje odehrávají. To ale
neznamená že by se nemohlo uvažovat o diskrétním časoprostoru, mrkněte se
v Googlu např. na "discrete spacetime".
Dotaz: Zajímá mě na jakém principu fungují ve vzduchoprázdnu raketové trysky a jejich
konstrukce.A dále jaké palivo je používáno pro manévrování družic. (Jirka)
Odpověď: Raketové trysky fungují ve vzduchoprázdnu
tak jako v "atmosféře", tj. při spalování chemického paliva v
motoru dochází k jeho směrovanému úniku tryskou. Konstrukce
trysky navíc ještě zaručuje urychlení plynu na nadzvukovou
rychlost v daném prostředí. Podle zákona zachování hybnosti
pak unikající plyn působí reaktivní silou na raketu.
V současné době je trend ustupovat od chemického paliva v
případě meziplanetárních letů. Zajímavým se jeví tzv.
iontový (či magnetohydrodynamický) motor, kde z reservoiru
snadno ionizovatelného plynu (cesium, xenon,...) uniká plyn mezi
elektrické desky s určitým napětím. Tím se vytváří elektrický
proud a následná kombinace s kolmým magnetickým polem
vyvrhuje plasmu z trysky (motoru) ven... (dále stejný
princip jako u chemických motorů). Specifický
impuls udělený raketě je daleko menší než u chemického
paliva (takže pro start rakety je stále potřeba mít konvenční
chemické tryskové motory), ale pro dlouhé
meziplanetární navigace je tento způsob ekonomický.
V české literatuře existuje o této tematice docela hezká publikace
K.Mison & Z.Pirko, Základy astronautiky, Academia, 1974.
V knihovnách by ji možná mohli mít.
Dotaz: Chci se zeptat, jestli v okolí blesku vzniká tlaková vlna, jako třeba při
výbuchu. V horolezecké literatuře jsou popsáný některé případy kdy byl člověk
po zásahu bleskem odmrštěn do doliny. Může to tedy být způsobeno tlakovou
vlnou, nebo je pro to jiné vysvětlení? (Michal Nehasil)
Odpověď: Vzhledem k tomu, ze v centru kanálu blesku jsou teploty 20-30 tisíc K,
dochází přirozeně k příslušnému rozpínání vzduchu s odpovídajícími tlakovými
účinky a akustickým doprovodem (hřmění). Možné to tedy je.
