Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 117 dotazů obsahujících »nějaký«
96) "Maxwellův démon"
12. 08. 2002
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: Má gravitace Měsíce vliv na hodnotu gravitačního zrychlení Země? Tedy budu-li nějakým pokusem (třeba kyvadlem by to snad mělo jít) g měřit, naměřím méně, budu-li mít Měsíc nad hlavou? (Jiří Škopík)
Odpověď: Kdyby velikost Země byla zanedbatelně malá oproti vzdálenosti
Měsíc-Země, pak by přítomnost Měsíce neměla žádný vliv
a pohyb kyvadla. Názorně: kyvadlo by sice (pod vlivem gravitace
Měsíce) trošku "padalo" na Měsíc, ale přesně
stejně by "padala" na Měsíc i Vaše ruka, i celá
Země. (Síla je úměrná hmotnosti objektu, čili zrychlení
bude u všeho nakonec stejné.) Vůči nim by se pohybovalo
přesně stejně jako když by tu Měsíc nebyl.
Teprve když uvážíme, že střed Země je od Měsíce o
kousíček dál než my s kyvadlem, tak zjistíme, že Země
"padá" trochu méně (= s nepatrně menším
zrychlením), protože její střed, kam soustředíme celé
působení, je od Měsíce trošičku dál než my. (Naopak naši
protinožci "padají" ještě trochu méně než střed
Země.) Tomuto rozdílu sil (trochu blíže k Měsíci než
protilehlá strana) se říká slapové síly, a takhle vzniká
příliv a odliv; proto jsou vodstva na Zemi
"vyboulena" i na přilehlé, i na protilehlé straně k
Měsíci a proto je příliv (a odliv) dvakrát denně.
Dotaz: Zajímalo by mě, zda existuje nějaký druh energie, vlnění.....atd. , který se dá snadno získat z el. energie a poté znovu transformovat zpět na el. energii? Pokud ano, jak? (Ing.Lukáš Fiala)
Odpověď: Bojím, že nic takového ideálního známo není - neznáme asi
nic jiného než elektrickou energii konvertovat na potenciální
(přečerpávací vodní elektrárna) a pak zase se ztrátami (to
vždycky, takže už to nebudu připomínat) v turbíně zpátky
elektřinu vyrobit, na chemickou (různé akumulátory,
zvláště v poslední době intenzívně zdokonalované, nebo
např. rozložením na vodík a kyslík, které se zase v
palivovém článku spojí a generují elektřinu), na kinetickou
(roztočený setrvačník) a moc jiných způsobů mne nenapadá.
Při posuzování jednotlivých způsobů je zajímavé starat se
o otázky, na jak dlouho se dá elektrická energie uschovat, s
jakými ztrátami získat zpátky, s jakou hustotou se dá
uložit (tužkový akumulátor s kapacitou alespoň ampérdny),
jak drahá a bezpečná technologie je potřeba.
Dotaz: S velkým potěšením jsem si početl o fyzikálních pokusech s vajíčky. Při té příležitosti
by mě zajímalo, jak to, že syrový bílek je tekutý a průhledný, ale uvařený tuhý a bílý, a to už
nevratně. Co je o tom známo? Je to asi ostuda, že si nedovedu odpovědět sám, když mám
fyzikální vzdělání, ale konzultace a názory chytrých odborníků mě moc zajímají. Vím, že
bílek je vodný roztok jakéhosi albuminu, tedy bílkoviny, která při zahřátí denaturuje a pak
nějakým mechanismem síťuje, ale proč přitom zbělá?? (Miroslav Raab)
Odpověď: Zahřátím bílkoviny (ovalbumin) na vyšší teplotu (např.
60° C) dojde k její degradaci, tedy nevratné změně její
chemické stavby. Ovalbumin je glykoprotein, který má v
přírodním stavu šroubovicové molekuly typu alfa-helix.
Denaturací se poruší vodíkové můstky na šroubovici, ta se
rozmotá, šroubovice se narovná na dlouhé peptidické
řetězce, ale ty mají po sobě elektrostatické náboje.
Náboje se náhodně přitahují, molekuly se sesíťují a tím
vzniknou trojrozměrné "tuhé" struktury. (Některá
denaturační činidla, jako třeba kyselina mravenčí, blokují
volné náboje, takže se molekuly nesesíťují, a i
denaturovaná bílkovina zůstane tekutá.) Neprůhlednost a
neprůsvitnost je dána náhodným sesíťováním.
To, že na to neodpovíte na základě fyzikálního vzdělání
sám, není žádná ostuda, ale zcela přirozená věc, tohle
souvisí mnohem víc s chemií, a to s biochemií. Já jako fyzik
jsem se na to zeptal odborníků z přírodovědecké fakulty.
Dotaz: Mohli byste mně prosím nějakým srozumitelným způsobem vysvětlit, co jsou to "virtuální částice"?
(kamil)
Odpověď: Milý kolego, o tom se dá povídat mnoha různými způsoby, ale
pořádně to pochopíte, když se seznámíte s kvantovou
teorií pole, už existuje dokonce česká kniha J. Formánek:
Úvod do relativistické kvantové mechaniky a kvantové teorie
pole, Karolinum 1998, 2000. V této teorii a speciálně v její
diagramatické reprezentaci vystupují částice, které
nesplňují "správný" vztah mezi energií, hybností
a klidovou hmotou, tedy nemohou existovat jako volné částice a
vystupují jako mezistavy ve všech možných alternativách
vývoje daného systému (kvantová teorie se právě vyznačuje
tím, že uvažuje všechny možné cesty vývoje a skládá
jejich příspěvky). Například při popisu rozptylu dvou
elektronů počítáme v kvantové elektrodynamice s tím, že si
"vymění" foton (a skládáme to s příspěvky
výměny více fotonů...), tento virtuální foton však nemusí
splňovat relaci E = pc jako každý normalní reálný foton.
