|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
DZIECIĘCE LABORATORIUM NAUKOWE
Ciepło znikąd. Laboratorium naukowe dla dzieci
Katalog / Laboratorium Naukowe dla Dzieci ...Ten eksperyment Amerykanina Griggsa, przeprowadzony prawie 10 lat temu, stał się już podręcznikiem. Fizyk przepuścił strumień wody przez obracający się dysk z otworami. Przepływając przez nie, woda się nagrzewała. Wydawać by się mogło, że najczęstsza przemiana energii mechanicznej silnika pompy na ciepło ma miejsce. Okazało się jednak, że wydzielono 1,6 razy więcej ciepła, niż dostarczono do silnika prądu. Skąd wziął się nadmiar energii? Istnieje wiele hipotez. Tutaj na przykład jest jeden. Kiedy przepływ zostaje przerwany, w wodzie tworzą się liczne pęcherzyki. Istniejąc przez tysięczne sekundy, zaczynają się kurczyć i zapadać, znikają. Zjawisko to nazywa się kawitacją. Proces ten nie jest prosty. Jeśli średnica pęcherzyka zostanie zmniejszona na przykład o połowę, wówczas objętość zwiększy się ośmiokrotnie. Równie szybko wzrasta prędkość ruchu jego ścian ku sobie. Teoretycznie szybkość kompresji całkowicie pustej bańki może osiągnąć prędkość światła. To prawda, że zwykle zawiera powietrze i parę wodną, co może ograniczyć stopień kompresji do setek metrów na sekundę. Energia w tym przypadku jest zużywana na sprężanie całego gazu w bańce. Ale może się zdarzyć inaczej. Jak zauważył fizyk L.V. Larionowa, gdy tylko ściany bańki nabiorą prędkości naddźwiękowej, a na nich, jak na czubku pocisku, pojawi się bardzo cienka fala uderzeniowa, poruszająca się jeszcze szybciej. Wtedy tempo załamania może być znacznie wyższe. Początek kawitacji został sfilmowany i szczegółowo zbadany. Ale przy średnicy 0,001 mm lub mniejszej pęcherzyka kawitacyjnego nie da się już zaobserwować, a co się w nim dzieje, można dowiedzieć się jedynie z danych pośrednich. Wiadomo na przykład, że kawitacja jest w stanie zniszczyć każdy materiał. Sugeruje to, że pod koniec zapadnięcia się pęcherzyków należy uzyskać bardzo wysokie ciśnienie. Naukowcy szacują jego wartości od 12 tysięcy do 450 tysięcy atmosfer. Przy takim ciśnieniu powłoki elektronowe atomów, a nawet jąder mogą się zapaść. Wydawać by się mogło, że procesy te prowadzą do pojawienia się dodatkowej energii cieplnej. Ale... Praktycznie wszelkie reakcje jądrowe dają się odczuć pod wpływem silnego promieniowania gamma. Ale tego nie obserwuje się... Skąd więc bierze się ta „dodatkowa” energia? Od czasów starożytnych naukowcy wierzyli, że w szczelinach między atomami nie znajduje się absolutna pustka, ale jakieś zwykle nieobserwowalne medium - apeiron, czyli eter świata. Teraz nazywa się to „próżnią fizyczną”. Chętnych do bliższego zapoznania się z zagadnieniem odsyłamy do książki I.L. Gerlovina „Podstawy zunifikowanej teorii interakcji w materii”, Moskwa, 1990. Z teorii wynika, że próżnia fizyczna zawiera 1045 cząstek wirtualnych na metr sześcienny, ale prawie nie ma lepkości i dlatego nie obserwuje się ich przy zwykłych prędkościach. Jednak przy dużych prędkościach, nawet w zamkniętej objętości bańki, ściśniętej ze wszystkich stron, jej energia może zostać uwolniona w postaci kwantów światła. Jeśli tylko jeden atom na pięćset wyemituje taki kwant, to wystarczy, aby zaobserwowano w eksperymencie pojawienie się nadmiaru ciepła. Ciecz, w której zachodzi kawitacja, świeci, co oznacza, że te kwanty naprawdę istnieją. To świecenie nazywa się sonoluminescencją. Odkryta w 1933 roku, nie znalazła wyjaśnienia w ramach nauki klasycznej. Przejdźmy jednak od teorii do praktyki. Istnieje wiele sposobów uzyskania kawitacji. Na przykład w inhalatorach medycznych - urządzeniach do otrzymywania drobno rozpylonych płynnych leków, powstaje on za pomocą ultradźwięków. Jednak wydajność zastosowanego tutaj elektronicznego generatora ultradźwiękowego jest tak mała, że powstały w ten sposób przyrost energii jest praktycznie niezauważalny. Aby uzyskać dodatkowe ciepło, często wykorzystuje się energię mechaniczną. Jedną z najpotężniejszych instalacji do tego celu stworzył omski wynalazca V.F. Kladov. Zaproponował pompę odśrodkową, która podczas swojej pracy wytwarza przerywany przepływ cieczy, a podczas pracy z wodą uzyskał dwukrotny przyrost energii. Doświadczony Kladov i inne płyny. Na przykład fluorek krzemu dał dziesięciokrotny wzrost. Przeciwnie, inni naukowcy nie znaleźli tego przy najdokładniejszych pomiarach. Sugerujemy powtórzenie instalacji L. Larionowa. Składa się z konwencjonalnej jednostki pompowej służącej do dostarczania wody na górne piętra domów. Wycie wzięło standardową jednostkę z silnikiem 4 kW. Mocowany jest do niego zamknięty obwód rury wodnej, do którego wkładana jest dysza kawitacyjna i dodawane są inne elementy. Podczas pracy na zwykłej wodzie każda kilowatogodzina prądu pobranego przez pompę z sieci dawała 1,5 kW/h ciepła. Efekt ten można uzyskać stosując domowy klimatyzator pracujący w trybie pompy ciepła. Ale kosztuje co najmniej 4000 dolarów, a pompa wodna jest prawie sto razy tańsza. Główną częścią instalacji jest dysza. Jak widać na rysunku, najpierw się zwęża, a następnie stopniowo rozszerza.
Przechodząc przez zbieżną część, przepływ, zgodnie z prawem Bernoulliego, zwiększa swoją prędkość, a ciśnienie w nim spada tak bardzo, że staje się równe ciśnieniu nasyconej pary wodnej. Gdy woda się zagotuje, tworzy się mnóstwo bąbelków wypełnionych parą. Następnie strumień wpływa do rozszerzającej się części dyszy. Tutaj jego prędkość maleje, ciśnienie zostaje przywrócone, a pęcherzyki zaczynają się zapadać. Proces ten kończy się po wyjściu z dyszy i towarzyszy mu sonoluminescencja. W eksperymencie łatwo to zaobserwować przez specjalne okienko w tubie. Możesz zobaczyć coś podobnego do palnika spawalniczego. Dodanie soli kuchennej do wody wzmacnia ten blask. Jednocześnie znacznie wzrasta również rozpraszanie ciepła. Jak pokazują badania zagraniczne, największe wzmocnienie uzyskuje się po rozpuszczeniu około 120 g soli w litrze wody. Skuteczność instalacji w dużym stopniu zależy od kształtu dyszy. Gdy kąt rozszerzonej części jest zbyt duży, może nastąpić gwałtowny wzrost oporu i spadek wydajności.
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Mobilny układ DRAM 8 Gb LPDDR4 ▪ Czujnik molekularny do smartfonów ▪ Niebezpieczeństwo energii odnawialnej
▪ część serwisu Transport osobisty: lądowy, wodny, powietrzny. Wybór artykułu ▪ artykuł Uniwersalna kosiarka elektryczna. Wskazówki dla mistrza domu ▪ artykuł Który ptak jest czczony w prawie wszystkich religiach świata? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Hiacyntowa fasola. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Kto jest szybszy? Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Wspaniałe chusteczki. Sekret ostrości
Komentarze do artykułu: Zorenko Walery I oto jest – okazuje się, że maszyna perpetuum mobile jest możliwa!
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony