Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 9 dotazů obsahujících »absorbuje«
4) Zmrzne kosmonaut bez skafandru?
21. 01. 2008
Dotaz: Je všeobecně známo: Skafandr musí kosmonauta zásobovat kyslíkem, ochránit ho
před extrémně vysokými i nízkými teplotami a před radioaktivním zářením. Dotaz:
Proč ho musí chránit před extrémně vysokými i nízkými teplotami ? Ve vesmíru je
přece vakuum, a vesmír by se tedy měl chovat jako termoska, tj. nedovolit odvodu
nebo přísunu tepla z/do těla kosmonauta... (Kamil Balvar)
Odpověď: Je pravda, že vakuum neodvádí teplo tak intenzivně, jako třeba ledová voda, přesto i zde k tepelným ztrátám dochází. Obecně se teplo šíří vedením (zejména v pevných látkách, nejlépe krystalických), prouděním (v kapalinách a plynech) a sáláním. Ve vakuu se tedy proces ztráty tepla omezuje na sálání. Každé těleso sálá, a to tím víc, čím má vyšší teplotu (úměrně čtvrté mocnině své teploty). Nahý člověk (37 °C, povrch těla asi 1,5 m2) ve vesmíru by chladnul, ztrácel energii rychlostí až několik set J/s. S podobným tepelným výkonem září i každý z nás, zároveň však velkou část vyzářené energie kompenzuje tepelná energie, kterou na nás zase vyzařuje naše okolí (zahřáté oblečení a další i zdánlivě docela chladné předměty v našem okolí, stěny budov, podlaha, a další) a my ji příjímáme, absorbujeme. Díky tomu (jelikož jsme o něco teplejší než naše okolí, obečení, ...) ztrácíme spíše jen desítky či dokonce jednotky J/s a tuto energii tedy musíme doplněovat v podobě potravy.
Dotaz: Je pravda, že černá barva pomáhá lépe vyzařovat teplo? Např. u chladičů - je možné, že změnou barvy zlepším chladicí vlastnosti? Na webu nacházím články hovořící pro ale i proti tomuto tvrzení - jak to tedy je? Existuje nějaká objektivní studie - nějaké jednoduché vysvětlení? Děkuji (Jirka)
Odpověď: Obecně platí, že čím vyšší je schopnost tělesa pohlcovat záření (světlo, tepelné záření, ...), tím vyšší je i jeho schopnost (je-li těleso dostatečně zahřáto) toto záření vyzařovat. Ačkoli to tak nemusí být vždy, obvykle platí, že těleso matné černé barvy (tedy těleso dobře pohlcující viditelné světlo) dobrře pohlcuje i infračervené záření (laicky řečeno dobře absorbuje sálající teplo z okolí). Potom tedy lze předpokládat, že bude-li takové těleso zahřáto, bude také teplo vyzařovat ochotněji než bílé či lesklé těleso.
Dotaz: Dobrý den, chtěl bych se Vás zeptat, proč je led průhledný a sníh bílý. Tuším,
že to souvisí s různými absorbčními vlastnostmi ledu, resp. sněhu danými různým
prostorovým uspořádánímh molekul vody, ale jak to přesně funguje, nevím.Díky. (Luboš)
Odpověď: Led je průhledný, protože neabsorbuje záření ve viditelné oblasti spektra.
Sníh je bílý díky tomu, že dochází k velkému počtu odrazů na rozhraních
vzduch - vločka (led), protože vločky mají složitý tvar a zůstávají odděleny
od sebe vzduchem.
Dotaz: Proč je topení bílé a chladič ledničky černý? (Anežka Horáková)
Odpověď: Černá barva způsobuje, že těleso lépe absorbuje dopadající záření
(světelné i tepelné), a což je pro leckoho překvapivé, že také lépe teplo
vyzařuje. Proto se chladiče dělají černé. Radiátor topení také potřebuje
předávat teplo do okolí, ale asi (nejsem expert na topení) se počítá s
tím, že podstatnou roli bude hrát ohřívání vzduchu v kontaktu se žebry
radiátoru (zde barva nerozhoduje) a pak přenos tepla prouděním tohoto
vzduchu. Estetická stránka patrně převažuje nad přínosem zvýšeného přenosu
tepla v případě tmavého radiátoru.
(J.Dolejší)
Reakce na odpověď:
V odpovědi uvádíte, ze barva je důležitá pro efektivitu chladiče. Odkazujete se
na Planckův zákon. Pořád ale nerozumím, proč tomu tak je. Můžete to rozvést? Bílý chladič vydává záření o vyšší vlnové délce, a proto je hustota zářivého toku menší? Nevydává se většina tepla v infračerveném spektru?
Odpověď:
Má-li chladič nějakou barvu, znamená to, že tuto barvu odráží více než ostatní
(proto ho v této barvě taky vidíme). Uvážíme-li situaci v rovnovážném stavu, pak
zvýšená emise na jisté vlnové délce musí být spjata i se zvýšenou absorbcí této
vlnové délky, aby totiž předměty téže teploty, ale různých barev mohly být spolu
v rovnováze. Obvyklá situace chladiče však není rovnovážný stav: chladič je
spojen s něčím o teplotě výrazně vyšší než okolí a disipuje do okolí teplo. Pak
je ovšem nejvýhodnější chladič "všech barev", černý, který bude co nejvíc
vyzařovat světlo všech vlnových délek. (Samozřejmě, že by v případě teplejšího
okolí naopak pohlcoval světlo i teplo nejrychleji - ale chladič je zpravidla v
okolí chladnějším, než je sám.)
Dotaz: 1) Pokud překryji absorpční spektrum s emisním, zjistím, že v emisním je více čar, proč?
2) Lze pomocí spektroskopických pozorování zjistit, svítí-li Měsíc a planety vlastním světlem nebo odraženým slunečním a jak?
3) RTG filmy se vkládají do přístroje v neprůhl. Al kazetě, jejichž stěny RTG záření při expozici prosvítí. Laborant se přitom na pacienta dívá skleněným okénkem. není to pro něj nebezpečné?
(blanka jonášová)
Odpověď: Milá kolegyně, na první váš dotaz pořádnou odpověď neznám, forwarduju ho některému z kolegů, kde je šance. Na druhý dotaz odpověď taky nevím, ale odhaduji, že zatímco sluneční spektrum je v podstatě spektrem absolutně černého tělesa s nějakými viditelnými čarami, odrazem je toto spektrum velmi viditelně zmršeno a tak se pozná. Pořádnou odpověď se ale pokusím vyrazit z nějakého astronoma. Třetí otázka je pro mne jednodušší: Různé materiály se z hlediska absorpce rentgenového záření liší, ale podstatná je hmotnost absorbujícího materiálu, které rtg záření potkává, což je hustota.tloušťka. Hustota hliníku a skla jsou srovnatelné, takže ono sklo absorbuje tolikrát více, kolikrát je tlustší než ten hlinikový plech. Navíc to bývá olovnaté sklo, které má i větší hustotu. Kromě toho to může být nikoli tlusté sklo, ale něco jako akvárium, kdy se díváte přes silnou vrstvu vody, případně s rozpustěnými solemi. Střední absorbční délka (utlumení na e-tinu) pro většinu materiálu a rtg záření s energií desítek keV je asi 0.1 g/cm2 (= hustota.tloušťka). Na dveřích bývá napsáno, že je tam nějak tlustý olověný plech atd.
