Profesor de fizică și studenți

Unde să aranjați o fereastră?

În cazul în care este necesar să se aranjeze o fereastră: în partea de sus a ferestrei sau mai jos? Există apartamente în cazul în care ferestrele sunt aranjate la parter. Acest lucru, desigur, este convenabil: nu trebuie să stați pe un scaun pentru a le deschide și a le închide. Cu toate acestea, gurile mici nu își îndeplinesc scopul - de a ventila camera. De fapt: de ce este schimbul de aer exterior și interior prin fereastră? Deoarece aerul exterior este mai rece decât cel intern și, ca și cel mai greu, îl deplasează. Dar ocupă doar acea parte a camerei care se află sub fereastră. Tot aerul care este în camera de deasupra nivelului ferestrei nu participă la schimb - nu este ventilat.







Uită-te la Fig. oul este gătit în apă, turnat într-un capac de hârtie!

"Dar hartia este acum incendiata, iar apa va inunda lampa", veti spune.

Încercați să faceți aceeași experiență, luând pentru el hârtie densă de pergament și atașând-o în siguranță la fir. Veți vedea că hârtia nu suferă deloc de foc. Motivul este că apa poate fi încălzită într-un vas deschis numai până la punctul de fierbere, adică până la 100 °; Prin urmare, apa încălzită, care are de asemenea o capacitate mare de căldură, absorbând căldura excesivă a hârtiei, nu-i permite să încălzească mult mai mult de 100 °, adică să se aprindă. (Este mai practică, probabil, să folosiți o cutie mică de hârtie în forma descrisă în Fig.) Hârtia nu se aprinde, deși flacăra și-l linge.

În plus, un fel de tristă experiență aparține, de asemenea, genului de fenomene, pe care involuntar îl fac oamenii împrăștiați, punând samovarul fără apă: samovarul se rupe. Motivul este clar: lipirea este relativ scăzută de topire și numai apropierea acesteia de apă îl salvează de o creștere periculoasă a temperaturii. De asemenea, nu puteți încălzi tăvile închise fără apă.

Mai puteți topi, de exemplu, un sigiliu de plumb într-o cutie făcută dintr-un card de joc. Este necesar doar să expuneți flacăra la acel loc de hârtie care este direct în contact cu plumbul: metalul, ca un conductor de căldură relativ bun, elimină rapid căldura din hârtie, nu

dând-o la căldură mult mai mare decât punctul de topire, adică 335 ° (pentru plumb); această temperatură este insuficientă pentru aprinderea hârtiei.

Care este scopul unui tub de sticlă?

Puțini oameni știu cât timp a trecut tubul de sticlă înainte de a ajunge la aspectul său modern. O lungă serie de milenii a folosit pentru a ilumina flacăra fără a recurge la serviciile de sticlă. A luat geniul lui Leonardo da Vinci (1452-1519) pentru a face această îmbunătățire importantă a lămpii. Dar Leonardo înconjura flacăra, nu cu un pahar, ci cu o țeavă de metal. Au trecut treizeci de secole înainte ca ei să vină cu ideea înlocuirii unei țevi metalice cu un cilindru transparent din sticlă. După cum puteți vedea, sticla tubulară este o invenție asupra căreia au lucrat zeci de generații.

Care este scopul său?

Aproape nimeni nu are răspunsul corect la o astfel de întrebare naturală.

Protejarea flăcării de vânt este doar un rol secundar pentru sticlă.

Principalul său efect este creșterea luminozității flăcării, în accelerarea procesului de ardere. Rolul sticlei este același ca și cuptorul sau țevile din fabrică; crește influxul de aer în flacără, sporește "trage".

O să ne dăm seama. Stâlpul de aer din interiorul sticlei este încălzit de flacără mult mai repede decât aerul care înconjoară lampa. După ce se încălzește și devine atât de ușoară, aerul este forțat în sus de aerul mai neîncălzit care vine de jos, prin găurile din arzător. Astfel, este stabilit un flux constant de aer de jos în sus, un curent care deviază continuu produsele de combustie și aduce aer curat. Cu cât geamul este mai înalt, cu atât este mai mare diferența dintre greutatea coloanelor de aer încălzite și neîncălzite și cu atât mai puternic este influxul de aer proaspăt și, prin urmare, arderea se accelerează. Aici avem același lucru ca la conductele de fabricație ridicate. Prin urmare, aceste conducte sunt atât de ridicate.

Este interesant faptul că Leonardo deja a imaginat clar aceste fenomene.

În manuscrisele sale găsim următoarea intrare: "În cazul în care apare un incendiu, în jurul lui se formează un curent de aer: îl susține și îl intensifică".

De ce flacăra nu se oprește singură?

Dacă vă gândiți foarte mult la procesul de ardere, întrebarea apare involuntar: de ce flacăra nu se stinge singură? La toate acestea, produsele de ardere sunt dioxid de carbon și vapori de apă - substanțe incombustibile care nu sunt capabile să susțină arderea. În consecință, flacăra din primul moment de ardere ar trebui să fie înconjurată de substanțe incombustibile care interferează cu fluxul de aer: fără aer, arderea nu poate continua și flacăra ar trebui să iasă.

De ce nu se întâmplă asta? De ce ard ultima în mod continuu în timp ce există o sursă de materii combustibile? Doar pentru că gazele se extind din încălzire și, prin urmare, devin mai ușoare. Numai din acest motiv, produsele încălzite de ardere nu rămân în locul lor de formare, în imediata apropiere a flăcării, dar imediat sunt forțate spre exterior de aer pur. Dacă legea lui Arhimede nu se aplica gazelor (sau dacă nu exista nici o gravitate), fiecare flacără, arsă puțin, ar fi stinsă de la sine.

Este foarte ușor să vezi cum produsele arderii sale sunt fatale pentru flăcări. Adesea folosiți acest lucru, fără să știi, pentru a stinge incendiul în lampă. Cum arunci o lampă cu kerosen? Suflați din ea de sus, adică dați-vă până la flacără, produsele incombustibile ale arderii sale; și se stinge, lipsită de acces liber la aer.

De ce apa stinge incendiul?

Nu este întotdeauna ușor să răspundeți la această întrebare simplă.

Cititorul, sperăm, nu ne va plânge dacă ne vom explica pe scurt ce înseamnă, de fapt, acțiunea apei pe foc.

În primul rând, atingând un obiect ars, apa se transformă în abur, îndepărtând multă căldură din corpul ars; pentru a transforma o apă abură aburită în abur, aveți nevoie de cinci ori mai multă căldură decât să încălziți aceeași cantitate de apă rece la 100 °.

În al doilea rând, perechile formate în acest caz ocupă un volum de sute de ori mai mare decât apa care le-a produs; care înconjoară corpul ars, cuplurile împing aerul, și fără aer, combustia este imposibilă.







Pentru a crește puterea de stingere a apei, uneori se amestecă cu ea. praf de pușcă! Acest lucru poate părea ciudat, dar este destul de rezonabil: pulberea arde rapid, eliberând un număr mare de gaze necombustibile, care, înconjurând ele însele cu obiecte arzătoare, fac dificilă arderea.

Încălzirea cu gheață și apă fiartă

Este posibil să încălziți o altă bucată de gheață?

Este posibil să se răcească cealaltă cu o singură bucată de gheață?

Este posibil să se încălzească unii pe alții cu apă clocotită?

Dacă gheața de temperatură scăzută, de exemplu -20 °, este adusă în contact cu gheața de o temperatură mai ridicată, de exemplu -5 °, atunci prima bucată de gheață va deveni mai caldă (devine mai puțin rece), iar cea de-a doua se va răci.

Prin urmare, este foarte posibil să se răcească sau să se încălzească gheața cu gheață.

Pentru a încălzi apa fierbinte cu o altă parte a apei fierbinți (la aceeași presiune) este imposibilă, deoarece la o anumită presiune, temperatura apei fierbinți este întotdeauna aceeași.

Este posibil să fierbeți apă cu apă clocotită?

Luați o sticlă mică (un borcan sau un flacon), turnați apă în ea și puneți-o într-o oală cu apă curată în picioare pe foc, astfel încât sticla să nu atingă fundul vasului. Bineînțeles, veți agăța acest bule într-o buclă de sârmă. Atunci când apa se găsește în cratiță, se pare că și apa din bule ar trebui să fiarbă și după aceea. Cu toate acestea, puteți aștepta cât doriți, nu veți aștepta: apa din bule va fi fierbinte, foarte caldă, dar nu va fierbe. Apa fierbinte nu este suficient de fierbinte pentru a fierbe apa.

Rezultatul este ca și cum ar fi neașteptat, în timp ce trebuia să fie prevăzut. Pentru a aduce apa la fierbere, nu este suficient doar să-l încălziți la 100 ° - trebuie să-i spunem încă un stoc semnificativ de așa-numită căldură latentă. Apa curată se fierbe la 100 °; deasupra acestui punct, temperatura sa nu creste in conditii normale, indiferent cat de mult o incalzim. Prin urmare, sursa de căldură, prin care încălzim apa în bule, are o temperatură de 100 °, ea poate aduce doar apa în bule la 100 °. Când se ajunge la această egalitate de temperatură, nu va mai exista niciun transfer de căldură din apă de la tigaie la bule. Astfel, încălzirea apei din balon în acest fel, nu o putem da acea căldură în exces latentă, care este necesară pentru a deplasa apa în perechi (fiecare gram de apă, încălzită la unghi de 100 °, este nevoie de mai mult de 500 de calorii pentru a merge în perechi). De aceea, apa din bule, deși încălzită, dar nu fiartă.

Se poate pune întrebarea: care este diferența dintre apa din bule și apa din tigaie? La urma urmei, aceeași apă în bule, separată numai de restul de masă printr-o perete de sticlă; de ce nu se întâmplă același lucru cu ea și cu restul apei?

Deoarece septul previne apa din bule să participe la acele curente care amestecă toată apa din tigaie. Fiecare particulă de apă din tava poate atinge direct fundul încălzit, apa din bule atinge numai cu apă clocotită.

Deci, nu puteți fierbe apă cu apă fiartă pură. Dar merită să turnați o oase de sare în oală - și lucrurile se schimbă. Sarea, apa nu fierbe la 100 °, dar ușor mai mare și, prin urmare, poate, la rândul său, să fiarbă apă curată într-un flacon de sticlă.

Ou fierbinte în mână

De ce nu arde ouăle luate de la apa fiartă?

Oul din apa fiartă este umed și fierbinte. Apa, evaporându-se de pe suprafața fierbinte a ouălor, răcește cochilia și mâna nu simte căldura. Acest lucru se întâmplă numai în primele momente, până când oul se usucă, după care căldura devine vizibilă.

Iradierea petelor cu fier

Care este baza pentru îndepărtarea petelor grase din țesuturi cu fier?

Eliminarea din rochie a petelor grase prin încălzire se bazează pe faptul că tensiunea superficială a lichidelor scade odată cu creșterea temperaturii. "Prin urmare, dacă temperatura în diferite părți ale petelor de grăsime este diferită, grăsimea tinde să treacă de la locurile încălzite la cele reci. Aplicăm fierul încălzit pe o parte a țesăturii, iar pe cealaltă hârtie de bumbac, apoi grăsimea va trece în hârtie de bumbac "(Maxwell -" Teoria căldurii "). Prin urmare, materialul care absoarbe grăsimea trebuie așadar plasat pe partea opusă fierului.

Cât de departe poți vedea de la înălțimi?

Stând pe teren, vedem terenul numai până la o anumită limită. Acest orizont este numit "linia orizontului". Copacii, casele și alte obiecte înalte, situate sub linia orizontului, nu sunt vizibile în întregime, ci numai în părțile lor superioare; Partea inferioară a acestora este umbrită de convexitatea pământului. La urma urmei, chiar și uscatul și marea netedă, deși ne par complet netedă, sunt de fapt convexe; acestea fac parte din curba suprafeței globului.

Cât de departe are un om de înălțime medie să vadă pământul stând pe o suprafață plană?

El poate cerceta terenul la doar 5 km în toate direcțiile. Pentru a vedea mai departe, trebuie să urcăm mai sus. Un călăreț pe câmpie poate să se uite în jurul terenului timp de 6 km. Marinarul, fiind pe un catarg la o înălțime de 20 m deasupra apei, vede marea din jurul lui la 16 km. Din partea de sus a farului, care se ridică peste apă la 60 m. Marea poate fi văzută la o distanță de aproape 30 km.

Apoi, pământul și marea, desigur, pot fi chestionate de piloți. De la o înălțime de 1 km puteți vedea vederea în toate direcțiile cu aproape 120 km. nori și ceață. Ridicându-se de două ori mai mare, pilotul va vedea în jur într-o conductă bună pentru 160 km. De la o înălțime de 10 km poate fi văzută la 380 km.

Pentru aeronauții sovietici care au urcat pe stratosfera "Osoaviakhim-1" la o înălțime de 22 km. pământul sa întins în depărtare în toate direcțiile pentru 560 km.

Unde este bâzâitul de lăcuste?

Plantați pe cineva în mijlocul camerei cu ochii cu ochii închiși și întrebați-l să stea liniștit, fără să-și întoarcă capul. Apoi, luați două monede, bateți-le unii pe alții în diferite locuri ale camerei, dar aproximativ la aceeași distanță de urechile tovarășului vostru. Lasă-l să încerce să ghicească locul unde au făcut clic pe monede. Nu va reuși: sunetul este produs într-un colț al camerei, iar tovarășul se îndreaptă spre punctul complet opus.

Dacă renunți la o parte, eroarea nu va mai fi atât de nepoliticos: acum sunetul în ureche în apropierea invitatului auzit un pic mai tare, și datorită acestei putem determina unde vine sunetul.

Această experiență explică de ce nu se poate observa o tăbăcărie în iarbă. Un sunet ascuțit se aude la doi pași de la tine în dreapta. Priviți acolo, dar nu vedeți nimic, sunetul vine clar din stânga. Îți întorci capul acolo, dar nu ai timp să o faci, deoarece sunetul se aude deja de la un al treilea loc. agilitate Astounding de o lăcustă vă poate duce în confuzie, și cu atât mai repede porniți spre sunetul ciripitul, cu atât mai repede aceste salturi sunt muzician invizibil. De fapt, insecta sta liniștită, iar săriturile ei sunt o consecință a amăgirii auzului. Greșeala dvs. este că vă întoarceți capul, punându-l doar pentru ca lăcusta să fie la fel de îndepărtată de urechi. În conformitate cu această condiție (știți deja din experiență descrisă mai sus) poate fi ușor confundat: greierele ciripitul sunete în fața ta, dar ai atribui în mod eronat în partea opusă.

Deci, dacă doriți să determinați de unde provine sunetul unui lăcustă, cântând cucul și alte sunete îndepărtate, nu ar trebui să vă întoarceți ochii să sune, ci, dimpotrivă, să le întoarceți deoparte. Cu toate acestea, facem acest lucru, când, așa cum se spune, "alertă".

Când sunetul produs de noi, reflectat de un zid sau altă barieră, se întoarce și ne atinge din nou, audem un ecou. Poate fi distinctă numai dacă nu există prea puțin timp între apariția sunetului și revenirea acestuia. În caz contrar, sunetul reflectat va fuziona cu originalul, îl va întări; sunetul este apoi "dat", de exemplu, în camere mari goale.

Imaginați-vă că stați în aer liber și chiar în fața voastră, la 33 m, stă coridorul. Bateți-vă mâinile: sunetul va rula 33 m. Se va reflecta din zidurile sale și se va întoarce. Cât timp? De când a trecut de 33 m acolo și același număr înapoi, adică numai 66 m., El va reveni după 66: 330, adică 1/5 din secundă. Sunetul tare a fost atât de scurt încât a reușit să se oprească în mai puțin de 1/5 din secundă, adică înainte ca ecoul să vină; ambele sunete nu s-au îmbinat - s-au auzit separat. Fiecare cuvânt monosilabil - "da", "nu" - spunem 1/5 din secundă; așa că auzim ecou monosillabic, fiind la o distanță de numai 33 m de obstacol. Ecuațiile cuvântului disilab la aceeași distanță se îmbină cu sunetul cuvântului, întărind-o, dar făcându-l neclar; noi nu o auzim separat.

La ce distanță ar trebui să fie bariera, astfel încât să puteți auzi clar un ecou disilabil, de exemplu, din cuvintele "ura", "ogo"? Exprimarea unor astfel de cuvinte durează 1/5 din secundă; În acest timp, sunetul trebuie să aibă timp să treacă la barieră și spate, adică la distanța dublă de obstacol. Dar în 2/5 secunde sunetul trece 330 x 2/5 = aproximativ 132 m.

Jumătate din acest lucru - 66 m - și este cea mai mică distanță de barieră, care poate genera un ecou disilabil.

Acum tu vei calcula că pentru un ecou cu trei silabe este necesară o distanță de o sută de metri.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: