Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 174 dotazů obsahujících »tlak«
33) Světélkující předměty
08. 02. 2008
Dotaz: Dobrý den, zajímalo by mne co způsobuje některých věcí ve tmě. Například ty různé svíticí stavebnice , hračky, gumy.
Děkuji (Martin Slepička)
Odpověď: V případě, že je předmět nejprve nutno osvítit, aby pak ve tmě světélkoval, jedná se o fosforescenci. Takto fungují například "hvězdičky", které se lepí na strop dětského pokoje, nebo svítící gumové náramky. Fosforescence je jev, kdy vhodná chemická látka (používá se hlinitan strontnatý aktivovaný europiem, dříve též sulfid zinečnatý aktivovaný mědí) absorbuje světlo, tím se její molekuly dostanou do stavu o vyšší energii (excitovaný stav), ve kterém se ovšem udrží jen určitou dobu - u fosforescence může podle druhu látky jít o setiny sekundy až dny. Potom se molekuly vrátí zpět do původního stavu a přebývající energii vyzáří ve formě světla, které pozorujeme jako světélkování - protože je jen slabé, je lepší je pozorovat ve tmě.
Podobným případem je fluorescence, kdy ovšem dochází k návratu molekul a vyzáření světla téměř okamžitě po osvícení, tj. světélkování zmizí, jakmile na látku nesvítíme. Takto fungují optické zjasňovače v pracích prášcích a ve zvýrazňovacích fixech, které svítí viditelným světlem, pokud je ozařujeme "neviditelným" UV světlem (je obsaženo i ve slunečním světle). Pozorujeme to výrazně na diskotékách (bílá trička tam září) nebo při zkoušení pravosti bankovek.
Energii pro světélkování lze látce dodat i jinak než osvícením - například vhodnou chemickou reakcí, teplotou, radioaktivním rozpadem jiné látky či mechanickým tlakem a pod. Pro účely, které popisujete v otázce, je ovšem nejpraktičnějším způsobem právě osvícení.
Dotaz: Dobrý den. Je známo, že když snižujeme tlak, tak klesá i teplota varu. Když tedy
dáme nádobu s vodou do vývěvy, potom se začne za sníženého tlaku voda vařit
třeba i při pokojové teplotě. Zajímalo by mě, jestli lze v takové vodě uvařit
třeba vajíčko natvrdo nebo párky. Jestliže ano, bylo by jídlo po vyjmutí z vody
stejně horké jako za normálního tlaku? Mohl bych se o takovou vodu spálit? Mohli
byste mi vše trochu podrobněji fyzikálně vysvětlit? Děkuji. (Jan Zubáč)
Odpověď: Bude-li se voda za sníženého tlaku vařit již při pokojové teplotě, znamená to, že její teplota je při varu skutečně pokojová, se vším, co z toho plyne. Jídlo tak neuvaříte, po vyjmutí z aparatury proto bude mít testovaný předmět pokojovou teplotu (a tedy rozhodně vás neopaří), ...
Dotaz: Nemôžem nikde nájsť presnú tabulku závislosti bodu varu vody od nadmorskej
výšky. Konkrétne potrebujem túto hodnotu pre výšku 6200 m. n. m. Ďakujem. (Ján Borovský)
Odpověď: Na http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/kinetic/vappre.html je kalkulátor (v dolní části stránky pod heslem Boiling Point Variation),
který po dosazení nadmořské výšky vypočítá přibližnou hodnotu bodu varu
vody. Myslím, že v toleranci několika málo stupňů Celsia se dá tomuto
kalkulátoru věřit.
Ve výšce 6200 metrů nad mořem je teplota varu vody díky sníženému tlaku
přibližně 80 °C.
Dotaz: Chtěl bych se zeptat, jakým způsobem pulsary emitují tak úzký paprsek záření?
Září tímto způsobem i ostatní neutronové hvězdy? (Martin)
Odpověď: Pulzar je neutronová hvězda, tedy hvězda vzniklá zhroucením dostatečně hmotné "obyčejné" hvězdy. "Obyčejná" hvězda, správněji tzv. hvězda hlavní posloupnosti je například naše Slunce. V takové hvězdě probíhají termojaderné reakce, které jednak dodávají hvězdě energii, aby mohla zářit, krom toho ale také pomáhají udržet hvězdu stabilní (tlak vznikajícího záření působí proti gravitačním silám). Když hvězda ve svém jádru vypotřebuje jaderné palivo (zejména vodík, později u větších hvězd i helium a další lehké prvky) a nedokáže již vzdorovat vlastní gravitaci, začne se gravitačně hroutit. Menší a střdní hvězdy (s hmotností do přibližně 1,4 násobku hmotnosti Slunce - to je tzv. Chandrasekharova mez) se zhroutí do tzv. bílého trpaslíka - hvězdy o poloměru asi 10 000 km. Zde jejich hroucení zastaví tlak elektronového plynu (kvantově mechanický jev). Bílý trpaslík pak už jen velmi pomalu chladne a tím postupně přestává tepelně zářit.
Hvězdy mnohonásobně hmotnější než hmotnost Slunce se zhroutí úplně a vznikne tzv. černá díra.
A někde mezi tím, jsou hvězdy, které jsou jen o něco málo hmotnější než ona Chandrasekharova mez (1,4 hmotnosti Slunce). Ty už jsou příliš hmotné na to, aby je udržel tlak elektronového plynu a hroutí se až na poloměr několika desítek kilometrů, kde je hroucení zastaveno tzv. tlakem neutronového plynu. Vzniká tak tzv. neutronová hvězda.
Pulzar je otáčející se neutronová hvězda se silným magnetickým polem. Nějaké magnetické pole má prakticky každá hvězda. Když se pak hvězda zhroutí - smrskne z poloměru několika miliónů kilometrů na několik desítek kilometrů, magnetické pole se značně zahustí. Stejně tak prakticky každá hvězda rotuje (naše Slunce se otočí přibližně jednou za 25 dní) a při hroucení se i rotace značně (nepřímo úměrně poloměru) urychlí. Neutronová hvězda pak zárí zejména ve směru svého magnetického pole, přičemž toto pole rotuje společně s hvězdou, takže neutronová hvězda vysílá do vesmíru podobně, jako otáčejicí se maják - jejich světlo/záření vidíme v podstatě jen tehdy, když je jejich svazek paprsků nasměrován k nám.
Modře je znázorněn emitovaný svazek záření, bíle magnetické siločáry a zeleně osa rotace pulzaru. Zdroj: wikipedia.org
Tímto způsobem září všechny neutronové hvězdy, které ve vesmíru pozorujeme. Neutronové hvězdy, které by takto nezářily, totiž zatím nijak jinak detekovat neumíme (zejména proto, že neutronová hvězda je rozměrově velmi velmi malá a svítí tedy jen velmi slaboučce). Teoreticky je možné, aby existovala nerotující neutronová hvězda (tj. je to z pohledu fyzikálních zákonů to není apriori zcela vyloučené).
Dotaz: Dobrý den, ve hvězdách dochází převážně ke skladným reakcím vodíku a helia, za
podmínek nepředstavitelných (teplota, tlak, atd..). Stále se ale jedná o lehké
prvky s nízkým počtem částic. V jakém prostředí tedy musely vznikat prvky s
vysokým obsahem protonů (olovo, zlato, rtuť, atd..) v takovém množství jaké jsou
na Zemi, příp. ve vesmíru. (Vladimír)
Odpověď: Ke šlučování (fůzi) atomů lehčích prvků skutečně dochází především v nitru hvězd. Nejčastějším dějem je slučování atomů vodíku a jeho přeměnu na hélium (tzv. proton-protonový řetězec), zejména u hmotnějších hvězd pak dochází (především v pozdějším stádiu vývoje hvězdy) i ke tvorbě těžších prvků - nejtěžším takto vzniklým prvkem je ale železo, protože cokoli těžšího než železo už je pro hvězdu energeticky nevýhodné (těžší prvky se naopak vyplatí štěpit, cehož využívají například atomové elektrárny štěpící zejména uran). Těžší prvky vznikají jinak, předpokládáme, že většina těžších prvků vzniká jako vedlejší produkt při tzv. výbuchu supernov, gigantické explozi na konci hvězdného "života".
Krabí mlhovina je pozůstatek výbuchu supernovy v roce 1054. Zdroj: cs.wikipedia.org
