Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 365 dotazů obsahujících »jev«
93) Princip Peltierova článku
16. 04. 2007
Dotaz: Chtěl bych se zeptat jak funguje Peltierův článek, proč dochází k ochlazení na
jedné straně? (Kamil)
Odpověď: Jako Peltierův článek se označuje součástka fungující na základě Peltierova jevu - obvykle je složena z dvou různých vodičů (nejčastěji bismut a tellurid) zapojených v sérii. Protéká-li takovou součástkou proud, dochází k ochlaování jednoho spoje a ořívání spoje druhého. Tento jev objevil roku 1834 francouzský fyzik Jean Charles Athanase Peltier.
"Peltierův jev je založen na skutečnosti, že v každé z dvojice látek, vytvářejících kontakt, mají nositelé proudu různé hodnoty střední energie. Při průchodu proudu kontaktem procházejí elektrony z prostředí s menší střední energií do prostředí s větší střední energií (nebo naopak) a proto jsou nuceny buď odevzdat svou nadbytečnou energii ve formě tepla atomům, tvořících strukturu krystalu (oblast kontaktu se zahřívá), nebo to, co jim schází, si doplnit na úkor tepelné energie látky (oblast kontaktu se ochlazuje)." Citováno z http://www.vscht.cz/chem_listy/docs/full/1998_05_382-389.pdf
Poznámka: Peltierův článek se často používá k chlazení. Je však třeba si uvědomit, že v konečném součtu článek topí - chladnější spoj se ochlazuje méně, než jak se zbytek obvodu zahřívá. Jde o nutný důsledek druhého termodynamického zákona.
Dotaz: Dneska (13. 4. 2007) si kamarádka všimla, že už dlouho není vidět Měsíc,ale ostatní hvězdy vidět jsou, takže Měsíc není zakryt mraky, navíc tvrdí, že na západě je větší bíla hvězda(těleso), které hodně září. Děkuji za odpověď (Zuzka)
Odpověď: V těchto dnech (15. 4. 2007) je Měsíc téměř v novu, je tedy na obloze blízko Slunce. To má za následek, že Slunce osvětluje jeho odvrácenou stranu (a Měsíc nám proto ukazuje stranu druhou, neosvětlenou, a proto i špatně viditelnou). Navíc, je-li Měsíc na obloze blízko Slunce, nutně to znamená, že je na obloze především ve dne, v noci pak, stejně jako Slunce vidět není. Jsou-li na obloze Měsíc i Slunce současně, je těžké Měsíc spatřit, neboť jeho světlo je mnohomiliónkrát slabší než světlo přicházející od Slunce. Ze stejného důvodu pak přes den pouhým okem obvykle nepozorujeme hvězdy.
Po západu Slunce je večer na západě v těchto dnech pozorovatelná Venuše (tento jev je relativně častý, Venuše se někdy také lidově nazývá Večernice). Zde si ale dovolím upozornit, že poloha Venuše na hvězdné obloze se mění a tedy ne vždy je na západě po západu Slunce, často ji lze najít naopak ráno před východem Slunce na východě (v takovém případě se jí lidově říká Jitřenka).
Dotaz: Nazdar,mě by zajímalo,zda-li je možno hasiti požár ohně horkou vodou,či ne...
Děkuji za odpověď :-) (Velitel UPA)
Odpověď: Při hašení požáru jde především o to, abychom ochladili hořící předmět pod teplotu hoření, tedy pod takovou nejnižší teplotu, při které ještě látka samovolně hoří. Druhým pomáhajícím jevem je zabránění přístupu vzduchu (kyslíku) k hořícímu předmětu - pokryjeme-li jeho povrch nějakou vrstvou, třeba vrstvičkou vody, nemůže se již k němu dostat kyslík a tedy nemůže hořet. Obou těchto jevů lze dosáhnout studenou i teplou vodou, teplá voda však o trochu méně těleso ochladí (avšak díky své obrovské tepelné kapacitě a obrovskému měrnénu skupenskému teplu varu/vypařování ochlazuje i tak velmi dobře) a o něco dříve se vypaří. Mohl-li bych si tedy vybrat, hasil bych raději vodou studenou. Přesto ale i horká voda hasí běžný oheň (hořící dřevo, papírm ...) velmi dobře.
Dotaz: V tělese hustotou se blížícímu černé díře, je hustota řádově lišící se normálním
jevům v přírodě, ovšem teplota by se měla dle své definice (pohyb částic) blížit
0 K. Je tato úvaha správná ? (DaveM)
Odpověď: Pokud budeme brát hustotu jako hmotnost černé díry dělenou objemem koule definované Schwarzschildovým poloměrem (neboli hranicí bude horizont událostí), což je asi jediný rozumný způsob, jak černé díře hustotu přiřadit, tak možná mnohé překvapí, že hustota černé díry nemusí být nikterak závratná, záleží na její hmotnosti. Pokud by hmotnost černé díry odpovídala hmotnosti Země (tedy okolo 5,97·1024kg), bude její Schwarzschildův poloměr pouhých 9 milimetrů a hustota tedy okolo 2·1030kg·m-3. Pro supermasivní černou díru s hmotností odpovídající sto miliónům hmotností Slunce (a takové se v jádrech galaxií mohou vyskytovat), však její hustota vychází pouhých 1850 kg·m-3, což je pro nás celkem běžná hodnota, na kterou jsme na Zemi zvyklí. Větší černé díry by pak byly ještě řidší.
Rovněž můžeme černé díře přiřadit teplotu (tzv. Beckensteinovu-Hawkingovu teplotu), opět to ale nebude úplně totéž, co považujeme za teplotu u normálních těles. Tato teplota souvisí s vypařováním černých děr a pro většinu černých děr (včetně obou výše zmíněných příkladů) vychází velice blízko absolutní nuly.
Abych ale odpověděl na původní dotaz - když budeme těleso stlačovat (zvětšovat hustotu), bude se zahřívat, jeho teplota tedy poroste. Kdybychom jej stlačili příliš, můžeme z něj teoreticky vytvořit černou díru, pak ale budou mít s ní spojené veličiny jako hustota či teplota trochu jiný význam.
Dotaz: Dobrý den. Minulé jsem se ptal na vypařování černých der, s odpovědi však nejsem
spokojen. A tak bych se zeptal takto. Dejme tomu, že vytvořím černou díru ze
Slunce takže ze hmoty. Pak někde seženu proud antihmoty o váze právě jednoho
Slunce a ten nechám padat do díry. Podle mne černá díra nezanikne, ale
zdvojnásobí svou hmotu. Jak pak můžete tvrdit, že se černé díry vypařují
Hawkingovým zářením, když nerozlišují mezi hmotou a antihmotou, která do nich
spadne. Vždyť ze vzniklého párů částic z vakua jedna padne do díry a ta druhá
může odletět, ale už jsou obě reálné a černá díra ji vakuu nevrátí. Takže černá
díra má o tuto částici větší hmotnost sníženou o výdej energie potřebné na únik
druhé. dík za odpověď (vladyka)
Odpověď: Při vypařování černé díry skutečně nejde o to, že by anihilovala hmota v černé díře s antihmotou, která do černé díry spadne. Jde o ryze kvantově mechanický jev, který si lze jen těžko představit na základě zkušeností z našeho světa velkých rozměrů, v mikrosvětě totiž platí dosti jiné zákony, které umíme rozumně popsat jen matematicky. Přesto se pojďmě podívat na dvě možné interpretace, které by mohly danou situaci přiblížit. Znovu však připomínám, že jde pouze o jakousi ilustraci, značné zjednodušení, které nám má jenom ulehčit naše představy.
V mikrosvětě nemusí platit zákon zachování hmoty/energie vždy a všude, stačí, když platí tak nějak průměrně, tedy ve větších měřítkách či v delším časovém horizontu. Je tedy možné půjčit si na nepatrný okamžik jen tak z ničeho (resp. z vakua) trochu energie a z ní vytvořit pár částice-antičástice. Když nám ale jedna z nich uletí pryč a druhá částice spadne do černé díry, nemáme ten energetický dluh najednou čím splatit. A my jej splatit musíme, zákon zachování energie pro delší časové úseky platit musí. Příroda to tedy vyřeší tak, že si chybějící hmotu/energii vezme z nejbližšího možného zdroje - sebere ji černé díře, která je hned vedle, takřka po ruce.
Jinou možnou interpretací je, že v blízkosti Schwarzschildova poloměru dochází k tzv. tunelovému jevu, částice tzv. tunelují ven. Jde o to, že podle kvantové mechaniky je možné, aby částice překonala nějakou barieru, ikdyž na to nemá dost energie - v jednu chvíli je částice před bariérou, za chvíli už za ní. Přitom neměla tato částice dost energie, aby bariéru přelezla... proto tomu říkáme, že se bariérou protunelovala. (Matematický zápis kvantové mechaniky takový jev předpovídá a také jej v běžném životě využíváme v mnoha aplikacích, například v elektronice, nejde tedy o nic hypotetického.) Schwarzschildův poloměr lze z tohoto pohledu brát jako takovou bariéru, na jejíž překonání žádná částice nemá dostatečnou energii... občas by se ale některé mohlo podařit protunelovat ven.
