Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 15 dotazů obsahujících »mrznutí«
10) Zamrznutí tlakového potrubí
28. 01. 2006
Dotaz: Dobrý den. V podniku se nám stává, že nám zamrzá vodovodní talkové potrubí. Rád
bych se zeptal jestli existuje nějaká grafická závislost bodů tuhnutí vody na
tlaku vody. Uvažujeme tlak vody max. od 1 atm do 200 atm a teploty od cca -20°C
do 0°C. (Petr Menšík)
Odpověď: Bod tuhnutí vody/tání ledu se s tlakem mění daleko méně výrazně než
například bod varu. Při tlaku 20 MPa se sníží bod tuhnutí vody jen na -1,52 °C.
Zdroj: Wagner, W., Saul, A., and Pruss, A., J. Phys. Chem. Ref. Data, 23,
515, 1994.
Dotaz: Dobrý den, mám na Vás prozbu, řeším problém, který se týká času zmrznutí teplé
a studené vody, bohužel nevím jak se tento jev nazýva a chtěl bych se o něm něco
dovědět, pokud Vás moc neobtěžují byl bych Vám vděčen za jakékoli informace o
tomto jevu.Předem děkuji. Daniel Hála dan.hala@email.cz (Daniel Hála)
Odpověď: Skutečně se čas od času objevují zprávy, že horká voda zmrzne za jinak stejných podmínek dříve než voda studená - nazýváme to Mpebův jev (podle Erasto Mpemba z Tanzánie). Zatím jsem však o Mpebově jevu pouze slyšel a četl, nikdy jsem se s ním nesetkal osobně ani já a dokonce ani kolega, který se problematikou a proměřováním mrznutí vody zabývá.
Asi nejobsáhlejší pojednání o tomto jevu v češtině naleznete v číslech 11/2002 a 7/2003 časopisu Vesmír (www.vesmir.cz). Druhý z článků je též volně přístupný na internetu na adrese http://www.vesmir.cz/clanek.php3?CID=1839
Dotaz: Při práci v semináři chemie vznikla debata o teplotní anomálii vody. Může
mělký rybník zamrznout až na dno? Čím je určena tloušťka ledu na vodní
hladině? (Jiří Benda)
Odpověď: Milý pane kolego,
určitě může, ostatně v loužích se tak děje. Při mrznutí vody na led jde
o to, že vodě odebíráte teplo, tím ji ochlazujete k teplotě tuhnutí, pak
musíte odebírat skupenské teplo. Jakmile s mrazením postupujete od hladiny
dále, musíte odebírané teplo transportovat přes již vzniklou vrstvu ledu.
Určitě by to šlo v prvním přiblížení nasimulovat, například tak, že by se
zanedbalo proudění vody a uvažoval jen jednodimenzionální sloupeček vody,
kde teplo odebíráte z horní strany. Potřebné parametry vody i ledu jsou
kupodivu ve standardních středoškolských tabulkách, například mně přijde
docela zajímavé, že tepelná vodivost ledu je skoro čtyřikrát větší než
vody. Ona simulace se dá přehledně udělat například v excelu... Pokud
budete mít nějaké výsledky, rádi je v Odpovědně zveřejníme.
Dotaz: Zajímalo by mě, jak vypočítat potřebný kroutící moment pro protočení
zamrzlé elektromagnetické brzdy. Brzda se skládá z rotoru a dvou třecích
desek s mezikruhovým stykem. Desky jsou k sobě v klidu tlačeny pružinami.
Při normálním startu se pružiny odlehčí elektromagneticky, ale při zamrznutí
je elektromagnet slabý a proto pružiny dále tlačí na desky. Protože se
jedná o přimrznutý vodní film nevím si s takovým výpočtem rady. (Roman Dostál)
Odpověď: Je to podobné, jako když máte pružnost v tahu a pružnost ve smyku; pokud
jde o kroucení, pak musíte uvážit, že namáhání je přímo úměrné vzdálenosti
od osy. Vám jde nikoli o pružnost, ale o pevnost ledu - tedy kdy namáhání
překročí pevnost materiálu. Princip je ale úplně stejný. Záleží taky
samozřejmě na síle vrstvy - vzpomeňte si, že pořádné lepidlo lepí tím líp,
čím míň ho mezi lepenými plochami je, takže tady máte navíc nejen "vnitřní"
pevnost (houževnatého) materiálu, ale i přechodové vlastnosti mezi oběma
materiály na styčné ploše. Ale skoro bych řekl, že experimentálně se oboje
(pevnost v kroucení i pevnost ve smyku) bude určovat prakticky stejně
obtížně či snadno.
Dotaz:
1) Slyšel jsem, že jako ochrana proti poškození venkovního bazénu
zmrznutím vody v něm stačí umístit PET láhve na hladinu tak, aby byly
potopeny asi z jedné třetiny. Nezpůsobí eventuální zmrznutí vody u dna škodu?
2) Proč se po vyprání některých textilií tyto po oschnutí "srazí"?
3) Dalo by se nějak zdůvodnit, proč zrovna zvuk je vlnění podélné?
(Marek Vejsada)
Odpověď: Milý pane,
tohle je pokus o stručnou odpověď, 1) Nemám praktické zkušenosti se
sypáním PET lahví na hladinu bazénu, ale
odhadl bych, že zafungují jako koberec, který brzdí ochlazování vody a
tedy její zamrzání. Současně odhaduji, že pokud udeří takové mrazy a na
tak dlouho, že voda i pod láhvemi zamrzne do dostatečné hloubky, může
napáchat značné škody.
2) Protože ona změna délky je vlastností vláken resp. jejich materiálů.
Experti přes polymery by uměli lépe vysvětlit, co udělá s nějak
propletenými dlouhými molekulami to, že se namočí pak zase usuší.
3) Zvuková vlna může být v pevné látce i příčná, protože zde částice
mají i smykové vazby.
V kapalinách a plynech, kde smykové síly chybí se může energie
předávat mezi částicemi jen tlakovými silami, proto se přenese jen
rozruch probíhající ve směru šíření vlny.