Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 174 dotazů obsahujících »tlak«
20) Kolik kyslíku spotřebuje auto
18. 09. 2008
Dotaz: Dobrý den, chtěl bych se zeptat, kolik kyslíku spotřebuje běžný osobní
automobil na 1 km. prosil bych i o srovnání (třeba se spotřebou člověka za
hodinu a produkcí stromů), abych měl představu. Děkuji. (Karel)
Odpověď: Předpokládejme, že jedeme autem se spotřebou 7 litrů na 100 km. Ujetím 1 km tedy spotřebujeme 0,07 litru benzínu. Při průměrné hustotě benzínu okolo 720 kg·m-3 jde tedy o zhruba 50 gramů benzínu. Zjednodušeně lze předpokládat, že benzín je tvořen atomy uhlíku (reálně tak z 90%, takže chyba nebude velká). V 50 gramech benzínu jsou tedy asi 4 moly uhlíku. K jeho spálení (C + O2 → CO2) je potřeba 4 moly molekul kyslíku O2. Pro běžný plyn za běžných podmínek (a to kyslík je) přitom platí, že jeden jeho mol má objem 22,4 litru (! za běžných podmínek, tedy zejména za běžné teploty a atmosférického tlaku!). Z toho vychází, že obyčejné auto spotřebuje na ujetí 1 km kromě 50 gramů benzínu také okolo 90 litrů kyslíku. Udává se, že průměrný člověk takové množství kyslíku spotřebuje za zhruba 6 hodin.
Jde však pouze o hrubý odhad. Palivo obsahuje kromě uhlíku také vodík, který se rovněž slučuje s kyslíkem (za vzniku vody, resp. vodní páry) - skutečná spotřeba kyslíku tedy může být až o několik desítek procent vyšší. Děkujeme čtenářům za upozornění na tuto skutečnost!
Dotaz: Zavislost teploty vzduchu na nadmorske vysce Dobry den, chtel bych se zeptat z
jakeho duvodu klesa teplota vzduchu s nadmorskou vyskou, mereno do par metru na
povrchem zeme. Kdyz vezmu v uvahu, ze teplo pravdepodobne vznika dopadem
infracerveneho zareni na zemsky povrch, dale cim je nadmorska vyska vetsi, tim
vice zareni dopadne na povrch a take skutecnost, ze vzduch je temer stejny
tepelny izolant jako vakuum (tj. husty vzduch, ridky vzduch i vakuum by mely
izolovat stejne) tak mi vychazi, ze by ta zavislost mela byt minimalni, ne-li
dokonce opacna :) (Petr Helcl)
Odpověď: Teplota povrchu Země je určována dopadem krátkovlnného slunečného záření. Primárním zdrojem tepelné energie atmosféry je výměna tepla mezi zemským povrchem a atmosférou nad ní. Na teplotě vzduchu se dále, ale v poněkud menší míře, podílí absorbce infračerveného (tepelného) záření zemského povrchu. Oba tyto zdroje tedy v důsledku pusobí, že nejvíc tepla je atmosférou přijato v nižších vrstvách, kde je tím pádem její teplota v důsledku vyšší.
Dalo by se namítat, že teplý vzduch je lehčí než studený a proto by měl proudit do vyšších vrstev atmosféry. Tato úvaha je však špatná, poněvadž je to vzduch s menší hustotou, který by se měl takto chovat; a vzduch při povchu Země - navzdory faktu, že je teplejší - má hustotu vyšší, než vzduch ve vyšších vrstvách atmosféry, kde je nižší teplota kompenzována mnohem rychlejším exponenciálním poklesem tlaku.
Dotaz: Dobrý den. Pátrám na internetu po odpovědi na otázku, bohužel marně,
proč není v teploměru s lihem jako s teploměrnou látkou nad sloupcem lihu
vakuum (jako nad rtutí u rtuťového teploměru), nýbrž se vyplňuje plynem,
je-li teploměr určen pro měření vyšších teplot? Mohlo by to souviset s
jeho sytými či přehřátými parami? (Jan Zaruba)
Odpověď: Ani ve rtuťovém teploměru není nad rtutí dokonalé vakuum, alebrž jsou zde (ikdyž relativně řídké) rtuťové páry. Každá kapalina se bude při dostatečně nízkém tlaku (resp. dostatečně vysoké teplotě) vypařovat a "zaplňovat" případné volné místo, vakuum. U lihu by za vyšších teplot bylo velmi výrazné (teplota varu lihu při běžném tlaku je okolo 78°C), zvýšíme-li tedy tlak v trubici přidáním dalších plynů, zvýší se i teplota varu za takto zvýšeného tlaku a teploměr může být použitelní i pro vyšší teploty.
Dotaz: Dobrý den Chtěl jsem se zeptat na váš názor, na auto poháněné
stlačeným vzduchem na www.autonavzduch.cz Po technické stránce si nedovedu
princip dost dobře představit. Předem děkuji za odpověď (Dalibor Fišer)
Odpověď: Nevidím principiální problém, proč by takové auto nemělo být použitelné (problémy budou spíše technického rázu, podobně jako při zavádění jakékoli jiné nové technologie). velmi zjednodušeně si můžete představit klasický spalovací motor na benzín. Zde při zážehu dochází v důsledku hoření benzínu k prudkému nárůstu tlaku a následnému posunu pístu. U motoru na stlačený vzduch se místo hoření benzínu zvýší tlak prostě tak, že do komory (resp. válce) přepustíte část již natlakovaného vzduchu z tlakového zásobníku.
Dotaz: Pěkný den Chtěl bych se zeptat jak bude vypadat závislost atmosferického
tlaku na nadmořské výšce při adiabatickém chování. Pokud možno uveďte
prosím i nějaké vysvětlivky z jakých zákonů a vztahů se vycházý. Díky
moc (Marek Hušek)
Odpověď: Pod adiabatickým chováním neboli procesu nedochází k výměně tepla mezi vzduchovou částicí (pomyšlený malý objem vzduchu s homogenní teplotou, tlakem, hustotou i vlhkostí) a okolním vzduchem. Při vertikálním pohybu takové částice tedy platí zjednodušená podoba I. Termodynamického zákona: dU = -pdV, kde dU znamená změnu vnitřní energie, p je tlak vzduchu a dV odpovídá změně objemu vzduchové částice. Z tohoto vztahu lze po úpravě využitím stavové rovnice ideálního plynu (za jaký lze vzduch považovat): pV = mRT (m je hmotnost vzduchové částice, R je měrná plynová konstanta vzduchu při obvyklém složení a T je teplota), odvodit tzv. Poissonův zákon
(1)
kde představuje poměr molární tepelní kapacity při stálém tlaku a molární tepelní kapacity při stálém objemu. Další často používaný tvar Poissonova zákona vyjadřující vztah mezi tlakem p a teplotou T:
(2)
Dále využijeme rovnice hydrostatické rovnováhy
(3) dp = -ρgdz
kde ρ značí hustotu vzduchu, g je gravitační konstanta, dp a dz představují změnu tlaku a výšky. Tato rovnice platí s dobrou přesností při běžných meteorologických podmínkách a přestává pouze za intenzivních vertikálních pohybů s vyššími hodnotami zrychlení.
Derivací vztahu (2), kombinací se vztahem (3) a následnou integrací podle tlaku a výšky lze dospět k rovnici vyjadřující závislost tlaku na nadmořské výšce v adiabatické atmosféře.
(4)
kde a odpovídají tlaku a teplotě na zemském povrchu, je plynová konstanta pro suchý vzduch ( = 2.870×102 J/(kg*K)), cpd je měrná tepelná kapacita suchého vzduchu při stálém tlaku ( = 1005.7±2.5 J/(kg*K)) a g značí gravitační konstantu.
