Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 15 dotazů obsahujících »mrznutí«
1) Ochrana květů meruněk proti mrazu
06. 05. 2008
Dotaz: Dobrý den, u jistého přípravku, běžně používaného proti houbovým
chorobám rostlin, je uváděno také použití při ochraně květů meruněk
proti zmrzání. Účinná látka je hydroxid měďnatý 77 %. Postřik se
provádí 0,2% koncentrací 1 - 2 dny před mrazy. Zajímalo by mně, na jakém
principu může hydroxid měďnatý zabránit zmrznutí květů. (Marie Sýkorová)
Odpověď: Odborník nejsem, ale na zahrádkářských webech jsem našla zdůvodnění týkající
se právě baktericidních účinků těchto přípravků - některé bakterie mohou
podporovat krystalizaci vody v buňkách (fungují jako krystalizační jádra) a
vzniklé krystalky ledu ničí rostlinnou tkáň. Bez těchto bakterií jsou
rostliny schopny udržet podchlazenou vodu ve svých buňkách kapalnou,
nezkrystalizovanou, a tudíž bezpečnou, pokud teplota příliš nepoklesne pod
bod mrazu.
V závěru tohoto dokumentu se dočtete něco o vlivu mrazu na rostliny a o
jejich obraně:
Dotaz: Dobrý den, prosím Vás, když dám ven do mrazu nádobu s vodou pro psa, zmrzne
rychleji když ta voda bude teplá nebo studená? Moc děkuji za odpověď a přeji
hezký den. (Anička Wolfová)
Odpověď: Záleží na konkrétních podmínkách. Pokud dáte vodu do plastové nebo dřevěné misky a tu položíte na kamenné schody, zrmzne velmi pravděpodobně původně teplejší voda později. Lze si ale představit takové speciální podmínky, za kterých by to bylo obráceně, tedy že původně vyšší teplota vody by její mrznutí uspíšila. To by mohlo nastat třeba při položení kovové (a tedy dobře tepelně vodivé) misky na schody, které bývají v zimě pokryté vrstvou ledu a sněhu. Miska by se do takového podkladu mohla částečně protavit, čímž by získala lepší tepelný kontakt s okolím a voda by o teplo přišla rychleji.
Pokud budete v této oblasti experimentovat, budeme rádi, pošlete-li nám
zprávu o tom, jak to dopadlo. Jen dejte pozor, aby si pes nespálil
čenich ;o).
Více si o mrznutí horké a studené vody můžete přečíst například v Odpovědně.
Dotaz: Dobry den, chtela jsem Vas poprosit, zda byste mi nepomohli ujasnit proces
rozpustnosti sacharozy ve vode pri vyrobe cukrovarnistvi? Ci rozbor koncentrace
sacharozy ve vode? Shanim uz nekolik dni o tom nejake blizsi informace, ale
nasla jsem zatim jen zminky ci odstavecky v knihach. (Lenka Zuzanikova)
Odpověď: Následující anglicky psaný text se zabývá vlastnostmi roztoků, jako druhý v
pořadí je zkoumán systém sacharóza-voda ("sugar water solutions") včetně
fázového diagramu (nejpřehlednějšího, na který jsem narazila), který
zahrnuje také oblast záporných teplot a bod mrznutí směsi, což Vás asi
nezajímá. Komentář ke křivce rozpustnosti (v rozmezí 0 °C - 100 °C roste
rozpustnost od 60 do 80 hmotnostních procent roztoku) a k procesu
rozpouštění je uveden v odstavečku nad fázovým diagramem:
Dotaz: Dobrý den Můj dotaz je ohledně mrznutí vody. Je pravda, že voda o vyšší teplotě
(např.: 8°C) zmrzne rychleji, než voda o teplotě menší (např.: 5°C)? (Petr Rudolf)
Odpověď: Doporučuji, abyste si to sám vyzkoušel. Budeme rádi, když nám pak podáte zprávy o svém experimentování, ať už to dopadne jakkoliv.
Zmíněný jev je v odborné literatuře znám pod názvem Mpemba effect (Mpembův jev) podle spoluautora článku, díky kterému bylo toto téma v minulém století "znovuobjeveno".
Mrznutím vody jsem se zabýval ve své
diplomové práci, z níž zkráceně ocituji závěr:
Teplejší voda skutečně může za stejných výchozích podmínek (až na rozdílné počáteční teploty) zmrznout v celém svém objemu dříve než voda původně studenější. Není to však pravidlem a zdá se to být spíše méně obvyklé. Velká popularita Mpembova jevu (otázka „Která voda zmrzne nejdřív – studená, nebo teplá?” zazněla dokonce v pořadu Nikdo není dokonalý) při jeho ve skutečnosti poměrně nesnadném pozorování (jednak proto, že často vůbec nenastane, jednak proto, že pokud nastane, nemusí být příliš výrazný) spočívá patrně v jeho zdánlivém rozporu s fyzikálními principy. Při bližším pohledu se však tento paradox dá objasnit způsoby přístupnými i středoškolským studentům.
Nejvýrazněji se Mpembův jev projeví v prostředí pokrytém ledem a sněhem (venku na mrazu nebo v poněkud zanedbané mrazničce). Nádoba s horkou vodou se může do takového podkladu protavit, a získat tak výrazně lepší tepelný kontakt s okolím. V praxi pak může rozdíl časů od počátku chlazení až do úplného ztuhnutí pro horkou a pro studenou vodu činit desítky procent.
Původně teplejší voda může zmrznout dříve než voda původně studenější také v případě, kdy se dostatečná část původního objemu díky vyšší teplotě odpaří. Tuhnutí pak probíhá v menším množství vody. Pečlivá hospodyně by si tedy mohla za jistých okolností všimnout, že rychleji získá kostky ledu v případě, kdy vodu před umístěním do mrazicího boxu ohřeje v rychlovarné konvici nebo mikrovlnné troubě. Doporučit jí takový postup ale můžeme jen sotva, protože je skoro určitě výhodnější dát do nádoby vodu studenou a rovnou snížit její množství o to, co by se bývalo vypařilo z horké vody.
Další okolností, která nesporně Mpembův jev podporuje, je přechlazení vody (to je jev, kdy voda zůstává při běžném tlaku v kapalné fázi i při teplotách pod nulou) – to ale pouze v případě, že se původně teplejší voda přechladí méně (tj. na vyšší teplotu) než voda původně studenější (jde o nutnou podmínku). Mpembův jev nastane tím spíše, čím více se teplota přechlazení původně teplejší vody blíží teplotě tuhnutí, případně čím více se teplota přechlazení původně studenější vody blíží teplotě v mrazničce. Přechlazování vody je ovšem do značné míry jev náhodný, takže spoléhat se na něj v jednotlivých pokusech nemůžeme.
Výše uvedené závěry jsem teoreticky i experimentálně ověřil. V citované práci si můžete přečíst o dalších okolnostech, které by mohly mrznutí vody ovlivňovat, najdete tam také odkazy na související články.
Odpověď: Je rozdíl mezi bouří a bouřkou. Bouřkou se v meteorologii označuje souhrn elektrických a akustických jevů (blesky, hřmění…), které s vznikem a vývojem krup v podstatě nesouvisí, i když se mohou vyskytovat společně. Pokud ale ke tvorbě krup dojde, je to v rámci bouře i když ne každá bouře je nutně spojená s tvorbou krup. Aby se z oblačných částic (kapiček) začaly vytvářet kroupy, musí oblak sahat do výšek, kde je teplota nižší než 0 °C a zároveň v jeho nitru dochází k intenzivním výstupným pohybům. Mezi hladinou 0 °C a přibl. -40 °C jsou v oblaku jak částice ledu (zmrzlé kapičky), tak přechlazené vodné kapičky (s teplotou sice už nižší než 0 °C, ale ještě pořád v kapalném stavu). V tomto rozmezí teplot při srážce ledových částic s kapalnými dochází k namrznutí vody na ledovou částici, která takto narůstá a na své cestě vzhůru nebo dolů - když je už dostatečně těžká, tímto způsobem „nabaluje“ další „slupky“. Při své cestě na zemský povrch začne tát, ale je-li dostatečně velká, dopadne jako kroupa. V našich zeměpisných šířkách v podstatě každá dešťová kapička byla původně ledem, jenomže stihla roztát.
