Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 174 dotazů obsahujících »tlak«
169) Komínový efekt
27. 05. 2002
Dotaz: Jak funguje komínový efekt? Proč komín táhne vzduch vzhůru, i když není (třeba v kamnech) zatopeno? Proč nefunguje normální cirkulace vzduchu jako je to mimo komínů, resp. proč je to tak markantní? (Dave Čandra)
Odpověď: Vyzkoušejte si to na jednoduchém pokusu:
Vezměte alobal a naviňte ho ve dvou nebo třech
vrstvách například na trubku od vysavače. Vzniklou
trubici vytvarujte opatrně podle obrázku. Potom zapalte
svíčku a vnitřek trubice zahřejte plamenem svíčky,
jak vidíte na obrázku. Asi po 10 sekundách dejte
trubici spodním otvorem vedle plamene svíčky.
Pozorujte, co se s ním děje.
Dokud byla uvnitř komína teplota vzduchu stejná jako
všude kolem, plamen svíčky směřoval nahoru. Jakmile
se vzduch uvnitř ohřál a začal proudit komínem,
strhával plamen svíčky s sebou. Tím se v komínu
udržovala vyšší teplota a proudění vzduchu.
Pokud je vzduch v komínu zahřátý, strhává plamen.
Proto krb i kamna správně fungují teprve tehdy, když
je komín již zahřátý!
Ucpěte komín nahoře rukou a
pozorujte, co dělá plamen. Zkuste nyní na okamžik
vzdálit komín od plamene a pak ho zase přibližte
zpět. Co pozorujete? Jakmile ucpete komín nebo ho
vzdálíte od svíčky, plamen se zase srovná a míří
směrem vzhůru. Když potom otvor uvolníte nebo dáte
komín zase zpět, plamen opět zamíří dovnitř. (MU - 27.5.2002)
Je-li v kamnech zatopeno, pak horký vzduch (při
stejném množství) zaujímá větší objem, a je tedy lehčí,
porovnává-li se to na objem. Proto stoupá vzhůru. I když
není zatopeno, ale když je ve výšce ústí komína vítr, pak
se nasává vzduch z komína podle Bernoulliho rovnice: v
proudové trubici rovnoběžné se Zemí a dotýkající se
ústí komína je vyšší vodorovná složka rychlosti vzduchu
(oproti nulové v komíně) spjata s menším tlakem, a tím se z
komína vzduch vysává. Není-li právě vítr, pak ještě
chvilku proudí vzduch setrvačností, ale přestane, a komín
"netáhne".(JO - 27.5.2002)
Dotaz: Prosím Vás o zaslání definicí Newtonových zákonů a asi dalších tří, které máme
znát ze základní školy. (Nikola Šrainová)
Odpověď: I.N.Z.- zákon setrvačnosti - každé těleso zůstává v klidu nebo v pohybu rovnoměrném
přímočarém, není-li vnějšími silami nuceno tento stav změnit. Jinak řečeno - je-li
výslednice sil působící na těleso nulová, nemění těleso svou rychlost, pohybuje
se rovnoměrně přímočaře nebo je v klidu. Síla je nutná ke změně velikosti či směru rychlosti nikoli
k pohybu samotnému.
II.N.Z.- zákon síly - "Když síla, tak zrychlení". Velikost síly, která uděluje
tělesu zrychlení, je přímo úměrná hmotnosti tělesa a jeho zrychlení. F = m.a
III.N.Z.- zákon akce a reakce - "Já na bráchu, brácha na mě" - síly, kterými na svebe
působí navzájem dvě tělesa, mají stejnou velikost, ale opačný směr. Současně
vznikají i zanikají. Protože působí na různá tělesa, jejich účinky se neruší.
Nevím, jaké další zákony potřebujete, lepší by bylo upřesnit je.
Archimédův zákon - těleso ponořené do kapaliny je nadlehčováno vztlakovou silou,
jejíž velikost je rovna tíze kapaliny o stejném objemu jako má ponořená část tělesa.
Pacalův zákon - působí-li vnější síla o velikosti F na rovnou plochu obsahu S
povrchu uzavřeného objemu kapaliny, vznikne v kapalině tlak, který je ve všech
místech kapaliny stejný p = F/S.
Ohmův zákon - pro elektrický obvod. U=R.I, kde U je napětí na odporu R a I je
proud, kterým rezistorem protéká. Bližší informace najdete v Odpovědně.
Dotaz: Zajímavosti o hydraulice, hydraulickém zařízení i všeobecně. Potřeboval bych vysvětlit, jak se vypočítá daný příklad. (Pavel Dvořák)
Odpověď: Hydraulická zařízení jsou založena na přenosu síly kapalinou, přičemž lze vhodnou volbou
S1, S2 změnit velikost tlakové síly. Pokud potřebujete spočítat nějaký příklad
použijte jednoduchý vzorec F2/F1 = S2/S1, ale F1h1 = F2h2. Viz. obrázek. V praxi se
používají hydraulické brzdy, hydraulicky lis, kovací lis, tlakový spínač i zubařské
křeslo je založeno na stejném principu. Nebo se můžete podívat na web a vybrat si některý ze
zajímavých článků, stačí do webovského vyhledávače napsat příslušné heslo, které
vás zajímá.
Dotaz: Zajímalo by me, zda by se zvuk ve vzduchu
(při dostatečně vysoké teplotě) mohl pohybovat rychlostí
třeba 3x,5x, 100x větší než normálních 340 m/s.
(pavel Šíma)
Odpověď: Zvuk jsou vlny v
nějakém prostředí a rychlost zvuku je dána právě
vlastnostmi tohoto prostředí. V tabulkách můžete najít
hodnoty rychlosti zvuku pro různá prostředí (nejrychlejší
je zvuk v pevných látkách, např. ve skle má rychlost 5200
m/s), i pro různé teploty vzduchu (např. největší udaná
hodnota v = 557 m/s při 500° C).
Rychlost zvuku ve vzduchu závisí na složení vzduchu
(nečistoty, vlhkost apod.), ale nejvíce na jeho teplotě. Ve
vzduchu o teplotě t [°C] má zvuk rychlost : v = 331,82
+ 0,61 t (odtud si můžete vypočítat, jak vysoká
teplota odpovídá Vámi požadovanému zvýšení rychlosti).
Rychlost zvuku není ovlivněna tlakem vzduchu a je stejná pro
zvuková vlnění všech frekvencí. Na webu můžete najít
spoustu zajímavých článků, stačí do vyhledávače napsat
klíčové slovo "rychlost zvuku" resp. "speed of
sound" např.http://otokar.troja.mff.cuni.cz/vyuka/sylaby/OFY016/F2001/MRKVA.DOC
Tato teplotní závislost ovšem platí jen v určitém intervalu
teplot. Jaká bude rychlost zvuku při hodně vysokých
teplotách, kdy místo plynu bude plasma? Tak na tuto otázku
odpověď bohužel ještě nevím. Dodám ji co nejdříve!
Dotaz: Kamarád se mě ptal, jaká je rychlost zvuku ve výšce 11 km. Nemám po ruce tabulky (ani nevím, zda by to tam bylo), tak jsem hledal na Internetu - (zatím) neúspěšně. Našel jsem jiné zajímavé věci, ale ne rychlost zvuku ve výšce 11 km. Není můj dotaz příliš primitivní?
(Michal Pták)
Odpověď: Rychlost
zvuku v libovolné látce závisí na její "tuhosti"
(vyjádřené například modulem objemové pružnosti) a
hustotě, čím je "tužší" materiál, tím rychleji
se vrací jeho vychýlené částice zpět (zvuk je rychlejší),
čím má větší hustotu, tím je vracení těžší a zvuk
pomalejší. Konkrétně vzvuk = (-V/r dp/dV)^1/2 = (k
p/r)^1/2 , pokud uvažujeme
adiabatické změny tlaku a objemu ve zvukové vlně (při
zvukových frekvencích se nestihne výměna tepla s okolím), k
je Poissonova konstanta, která je pro dvouatomový plyn rovna
7/5. Takže výsledně vzvuk = (1,4 p/r)^1/2 .
Tabulka rychlostí zvuku ve vzduchu
v různých výškách
Zdrojem byla tabulka "Tlak, teplota a hustota vzduchu v
různých výškách" Z MFCH tabulek (h nadmořská
výška, 1 mbar = 102 Pa)
h[m]
p[mbar]
r[kg/m3]
v[m/s]
0
1000,0
1,210
340,2
1500
834,6
1,045
334,4
5000
533,0
0,727
320,4
9000
303,3
0,460
303,8
11000
223,2
0,359
295,0
Skoro žádný dotaz není primitivní. Bylo nám potěšením
odpovídat.
Ucpěte komín nahoře rukou a
pozorujte, co dělá plamen. Zkuste nyní na okamžik
vzdálit komín od plamene a pak ho zase přibližte
zpět. Co pozorujete? Jakmile ucpete komín nebo ho
vzdálíte od svíčky, plamen se zase srovná a míří
směrem vzhůru. Když potom otvor uvolníte nebo dáte
komín zase zpět, plamen opět zamíří dovnitř.