Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 174 dotazů obsahujících »tlak«
138) Anomálie vody 2
14. 03. 2003
Dotaz: Co je to anomálie vody vím, ale nikde jsem nezjistila, které vlastnosti
částic vody nebo které vnitřní síly ji způsobují. (Milada Otradovcová)
Odpověď: Nejde o nějaké nové síly, ale o to, že voda, tedy H2O, má zvláště
příznivou strukturu pro tzv. vodíkové můstky.
Atom vodíku je sice pro chemickou vazbu jednomocný, ale - tak
trochu jako záletník - dokáže vedle toho navázat i vazbu další, zvanou
vodíkový můstek. Taková vazba je o hodně slabší než chemická, ale zase
mnohem silnější než obecná vzájemná přitažlivost molekul (van der
Waalsovy síly, daná tím, že i neutrální molekuly mají víceméně pevná a
těžká kladná jádra a kolem nich záporné obláčky, které se vzájemným
odpuzováním mohou přesunout nesymetricky, tím vytvořit z molekul
elektrické dipóly, a ty už na sebe silově působí). Fluor, prvek sousední
ke kyslíku, to vodíku také "toleruje", ale tam se to projeví tím, že
vedle jednoduchého fluorovodíku HF je velmi stabilní i dimer (HF)2.
Molekuly vody se naproti tomu vodíkovými můstky dynamicky spřádají do
jakýchsi "sítí", a proto je za normálních teplot voda kapalná, proto je
tolik různých struktur ledu apod.
Díky těmto "vnitřním propojením navíc", ne tak pevným, ale přesto
výrazným, má voda anomálií mnoho: "obrácená roztažnost" mezi 0°C a 4°C,
hustota ledu nižší než hustota kapaliny, klesání teploty tání ledu se
zvyšujícím se tlakem, výrazně větší měrné teplo i skupenská tepla tání i
varu než jiných kapalin apod. A především by měla být - podle své
molekulové hmotnosti 18 - za obvyklých podmínek plynem, stejně jako
fluorovodík, dvakrát těžší sulfan apod., a jak už bylo řečeno.
Dotaz: Jak zavisí změna počasí na atmosferickém tlaku? (Pelcova)
Odpověď: Odpověď na tuto otázku není
jednoduchá. Platí sice pravidlo, že při nízkém tlaku bývá obvykle oblačné
počasí často se srážkami a v oblastech vysokého tlaku spíše malá oblačnost
a beze srážek. Toto u anticyklon ale neplatí v chladné části roku, kdy se
může vyskytovat nízká oblačnost a někdy i srážky ve tvaru mrholení. Ani
změna tlaku vzduchu nemá přímou souvislost s počasím. Lze říci, že při
stoupajícím tlaku bude tendence ke zlepšování počasí, při klesajícím
naopak. Jinak je počasí dáno vlastnostmi vzduchových hmot, přechody
atmosférických front a složitými dynamickými procesy, které v atmosféře
probíhají a které nemusí mít přímou souvislost s hodnotou tlaku vzduchu.
Dotaz: Zajímalo by mě, jestliže sledujeme průjezd dvou motocyklů klopenou zatáčkou
(jeden silnější, težší a druhý slabši, lehčí) za přibližně stejných podmínek,
při stejných konstrukcích strojů (výška těžiště atd.), která z motorek projede
rychleji? Při uvolnění tělesa na něj působí reakce podložky Fn, tíha G,
odstředivá síla Fod, třecí Ft a valivý odpor V. Co vlastně způsobí,
že motorka ze zatáčky nevyletí, je to jen tření? Která složka je rozhodující?
(Lukáš)
Odpověď: Při rovnoměrně jízdě je rychlost průjezdu dána při stejném výkonu
motorek jen odporem vzduchu a tedy by štíhlejší motocyklista jel
rychleji nejen v zatáčce, ale vůbec při stejném plynu, kterým by
krmil motorku.Samo zatáčení nemá na rychlost podstatný vliv.
K druhé otázce.
K zatáčení je potřebná dostředivá síla. Při průjezdu zatáčkou
rychlostí, na kterou je klopení konstuováno, roli dostředivé síly hraje
vodorovná výslednice tíhové síly a tlakové síly silnice (na
obrázku červená síla).
Při větší rychlosti jsou zvýšené nároky na dostředivou sílu.
(pro daný poloměr zatáčky roste s druhou mocninou rychlosti)
"pomoc ji poskytne tření, pokud na to stačí, když nestačí (je třeba
náledí), tak spadne motocyklista na bok a nezatáčejíc letí ze
zatáčky.
Dotaz: Dočetla jsem se, že energie potřebná k rozkladu vody na kyslík a vodík je
241,9 kJ/mol, ale našla jsem i jiné hodnoty. Ráda bych věděla, zda je tato
hodnota spávná a které aktivity člověka by tomu energeticky odpovídaly. (Jindřiška Drozenová)
Odpověď: V tabulkách lze najít "slučovací teplo", tedy entalpii*/
vztaženou na 1 mol látky za pokojové teploty (298,15 K) a
atmosférického tlaku (101 325 Pa), pro nejrůznější látky -
pozor ovšem na jejich stav, případně krystalovou modifikaci
apod. Tak kapalná voda má slučovací teplo -285,830 kJ/mol,
vodní pára téže teploty jiné, totiž -241,826 kJ/mol. Rozdíl
mezi nimi připadá na výparné teplo, které musíme dodat kapalné
vodě, aby se proměnila v páru téže teploty. Pro srovnání: uvádí
se, že při spánku, trvajícím 1 hodinu vydají ženy 280 kJ, muži
310 kJ.
Mimochodem právě velmi vysoké výparné teplo vody a její
velká tepelná kapacita jsou odpovědné za to, že acetylenový
plamen je teplejší než plamen etanový, i když má etam větší
výhřevnost; při shoření 1 molu obou plynů vznikne z etanu
(C2H6) mnohem víc vody než z acetylenu (C2H2).
*/ Pokud nevíte, co je to entalpie, tak zcela laicky: V
systému s neproměnným objemem V (autokláv) zvyšuje dodané teplo
vnitřní energii U, v systému s neproměnným tlakem p (otevřená
zkumavka) zvyšuje dodané teplo entalpii H. Platí
H=U+pV .
Dotaz: Můžete pomoci rozlousknout náš spor o to, "čím" vzniká viditelná čára za
vysoko letícím letadlem (dejme tomu 8000 - 10000 m)? Jedni tvrdí, že
turbulencemi (konce křídel, směrovka, motory apod.) druzí, že je to kondenzací
spalin motorů za nízkých teplot ve velké výšče. (Daniel Selucký)
Odpověď: Milý Danieli, podle mého nejlepšího vědomí a svědomí to je díky spalinám a speciálně
obsahu vody v nich. Turbulenci od konců křídel jsem nikdy na vlastní oči
neviděl, ale je slyšet od přeletávajících letadel např. v Přední Kopanině,
turbulence a horký vzduch za motory jsou vidět, když člověk sedí za
křídlem a chce si něco z okénka vyfotit - pohled je pěkně rozostřený,
nízké tlaky nad křídly při razentních obratech stíhaček při leteckých
dnech jsou při vhodném počasí (vlhkosti) vidět jako obláčky, které se na
chvilinku nad křídlem objeví...
