Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 3 dotazů obsahujících »nadmolekuly«
1) Biologické účinky mikrovln
17. 03. 2004
Dotaz: Zajímalo by mě, jaké jsou biologické účinky mikrovln. (Kristýna Tajovská)
Odpověď: Záleží samozřejmě na vlnové délce (resp. na frekvenci) mikrovlnného záření, kam se "strefí" s rezonancí. Pokud je to oblíbená frekvence mikrovlnné trouby 2,45 GHz, pak rezonuje s vibrací molekul vody, které se proto trhají ze svých "nadmolekul" a při opětovaném navázání se dodaná energie projeví jako jejich zahřátí. Proto také mikrovlna zahřívá specificky vodu a skrze ni vše, co vodu obsahuje. Lze si vymyslet zařízení, které by specificky ohřívalo jiné molekuly, pokud by ovšem vytvářely podobné nadmolekuly. Nevím ale, že by se to někde prakticky užívalo.
Dotaz: Potřeboval bych zjistit, proč voda má největší hustotu při 4C°a když teplota stoupá nebo klesá její hustota klesá. Ostatní kapaliny při zvyšování teploty jejich hustota klesne a při snižování stoupne. Čím je tato anomálie způsubená. (Vladimír Bureš)
Odpověď: Milý příteli, i my bychom rádě věděli, proč voda má tuto
anomálii, které možná vděčíme svůj život. Další
anomálie je to, že kapalná voda má hustotu větší než
tuhý led (obyčejný, za vyšších tlaků jsou jiné
modifikace, těžší). Ale abych vám alespoň naznačil
faktory, které to určují: Voda není (jen) H2O, ale
asi tak (H2O)5 až (H2O)6.
Kdyby totiž byla jen H2O s molekulovou vohou cca 18,
měla by se chovat zhruba jako neon, a byl by to plyn mající
hodně daleko do zkapalnění. Kruhové "nadmolekuly"
výše vyznačené vznikají díky vodíkovým můstkům, tedy
jakýmsi "nadnormativním vedlejším vazbám" vodíků
ve vodě. Ale to, jak dalece se uplatní při pohybujících se
molekulách H2O (při vyšší teplotě obecně
rychlejší pohyb), to je pak souhra obou faktorů. Ona se
uplatní i v tuhé fázi, najděte si v odborné literatuře
stavový diagram vody za vyšších tlaků, je tam asi 8 fází
ledu.
Dotaz: Rád bych věděl proč u mikrovlnné trouby je frekvence záření 2,45 Ghz.
Je zvláštní, že tuto hodnotu zná hodně lidí z mého okolí, ale nikdo mi nedokáže říci, proč je to tak....
(Tomáš Martinka)
Odpověď: Milý pane kolego, je to proto, že právě tyto frekvence jsou
dobrým kompromisem pro to, aby byly tak akorát absorbovány
vodou, tuky a dalšími organickými materiály - pronikají do
hloubky několika centimetrů a tak zahřívají objemově to, co
do trouby strčíte. Mechanismus absorbce je asi takový, že
cloumáte molekulami, které jsou ale vázány k okolním. Tím
se absorbovaná energie "chaotizuje" a pokrm se hřeje.
Podívejte se na stránky http://www.howstuffworks.com/microwave.htm a zvláště na odkaz in-depth questions and
answers. Podobných stránek je moc. Jinak je to dost podobné
tomu, když si mobilním telefonem při hovoru hřejete mozek,
jen ten výkon je tak zhruba tisíckrát menší...
Na frekvenci 2,45 GHz resonují molekuly vody H2O. Voda je ale
obvykle ve tvaru "nadmolekul" typu (H2O)5 nebo (H2O)6,
protože je to energiově výhodnější. Když molekula rezonuje
a rozkmitá se, vytrhne se tím z nadmolekuly (na to je potřeba
jistá energie E). Zpětnou tvorbou nadmolekul se tato energie
zpětně uvolní, což se projeví tím, že se voda zahřeje.
Proto se vám za 12 s rozpeče rohlík (díky vodě v něm),
zatímco mikrotenový pytlík zůstane studený, a ohřívá se
spíš kontaktem s teplým rohlíkem.
Podívejte se třeba do velké barevné učebnice FYZIKA
(Halliday, Resnick, Walker), čes. překlad Prometheus,2001, do
kap. 23.9 Mikrovlnné vaření..
