שלום לכם
השאלה שלי היא:
מים
שלום לכם
השאלה שלי היא:
מים ב 1c נתונים בתוך כלי. מעונינים להעלות את הטמפרטורה שלהם ל- 20C במהירות המרבית. כיצד ניתן לעשות זאת (סמן תשובה נכונה ונמקו בקיצור)?
א.להתקין את גוף החימום בחלק התחתון של הכלי לאורך כל זמן החימום.
ב.להתקין את גוף החימום בחלק העליון של הכלי בתחילת החימום ואח"כ להתקינו בחלק התחתון.
ג.להתקין את גוף החימום בחלק התחתון של הכלי בתחילת החימום ואח"כ להתקינו בחלק העליון.
ד.להתקין את גוף החימום בחלק העליון של הכלי לאורך כל זמן החימום.
בבקשה לנמק את התשובה הנכונה ולשלוח אתזה דחוף ביותר
כאשר מערכת סגורה מתחממת (נוזל או מוצק) מתבצעים בה שינויים
בצפיפות של החומר, ההתפתחות, במקרה שלנו ההתחממות הדרגתית וניתן לרשום כמשוואה דיפרנציאלית,
העקרון הוא שהמים במערכת מתחממים לא בבת-אחת אלא בצורה הדרגתית, מכיוון שמים חמים פחות צפופים (מבחינה פיזיקלית רמת האנרגיה שלהם ''קופצת'' באופן זמני), מכמות תיאורתית של מים קרים שתמיד נמצאת "סמוך אליהם" במיכל,
תיווצר תנועה תמידית של מים במערכת, כאשר כלל האצבע קובע, מים חמים ''יותר'' יהיו בחלק העליון של המערכת (הסיבה היא שהם נדחים על ידי המים החמים ''פחות''), זאת בהנחה שהמערכת סגורה, המים לא מגיעים לרתיחה.
נניח שהנתונים הללו נכונים, וכמו כן נניח שאם יש התקררות של ''שכבת'' המים העליונה במיכל היא זניחה.
לפי כלל הצפיפות הפיזיקלי המים החמים יהיו בחלק העליון של הכלי
וככל שנביט יותר למטה נגיע למים קרים יותר ויותר.
לפי כלל האצבע ''בשכבה'' התחתונה יהיו המים הקרים ביותר בכלי,
וזאת משום (כפי שהסברתי בתיאוריה למעלה) שהנוזל הצפוף פחות נדחה מהנוזל הצפוף יותר (נוזל קר == יותר צפוף).
בפשטות- אם נחמם את החלק התחתון של הכלי במהלך כל הזמן,
נשיג את הטמפרטורה הגבוהה ביותר בזמן הקצר ביותר,
או נגיע לטמפרטורה הרצוייה בזמן הקצר ביותר (ניסוח שונה).
(התשובה היא א'').
הרחבת הידע:
------------------
מבחינת יעילות אפשר לפרט מקרה פרטי שיהפוך את התהליך ליעיל יותר: על ידי שימוש בכלי מוליך חום, לדוגמה סיר אלומיניום,
הטמפרטורה הגבוהה ביותר תהיה בחלק הנמוך של הסיר, אך תהיה הסעת-חום גם לחלקים עליונים יותר, אך בהתאם הטמפרטורה של צידי הכלי תרד בגלל הריחוק מן הלהבה.
מבחינתנו העובדה הזו לא פוגעת בניסוי-
נביט במים "באמצע הכלי", הם לא קרים מאוד אך גם לא חמים מאוד
במצב כזה, היינו צריכים גם להביט במקרה הפרטי של מה קורה למערכת כאשר המים מתקררים בראש הכלי,
אבל כלי מוליך-חום, יגרום לכך שהמים במרכז הכלי ישארו בטמפרטורה קבועה (מבחינה מתמטית, יתקררו מהסביבה, אך יתחממו מדפנות הסיר, וכך ישארו בטמפרטורה קבועה במערכת יציבה).
כך נוצר מצב שבו, (במבט מאקרו) המים מתחממים בלבד.
ובאמת אפשר להתעלם מהמערכת המאזנת של המים המתקררים על ידי הסעת-החום לסביבה.
אשמח להשיב על שאלות נוספות בנושא,
תוכל לפנות אלי דרך אתר המומחים של ישראל.
נ.ב.
מקווה שקיבלת את התשובה המורחבת שלי, לשאלה הקודמת שלך
אם לא תוכל לעיין בכתובת הבאה:
http://mars.netanya.ac.il/~karaelad/solution1234.pdf
בברכה,
אלעד קרקו.
התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL מר אלעד ק
התשובה הנכונה היא א. להתקין את גוף החימום בחלק התחתון של הכלי לאורך כל זמן החימום.
נימוק: כיוון שהצפיפות יורדת עם עליית הטמפרטורה, נוזל חם יותר הוא יותר קל, לכן יווצרו זרמים (שנקראים זרמי קונווקציה, או הסעה) שיעלו את המים החמים למעלה. לכן ניתן לחמם את כל המים במהירות הרבה ביותר ע"י חימום החלק התחתון.
התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL מר ניר נבו דינור
שלום רב
אינני מומחה לתרמודינמיקה , אבל אנסה לענות כמיטב יכולתי ,לדעתי א. היא התשובה הנכונה .
נימוק: מנגנוני מעבר החום בבעיה המתוארת הם הסעה והולכה. יש גם מעט קרינה אבל זה זניח.
מולקולות המים שמתחממות יעלו כלפי מעלה ומולקולות בטמפ נמוכה ירדו ותהיה מעין " מערבולת " עד שכל הכלי ידיע למצב הומוגני הנדרש לדבריך 20 מעלות.
מצב של חימום עילי יבזבז אנרגיה לחימום הסביבה מחוץ לכלי ויגרום לעיכוב במסירת החום לכלי.
התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL מר גבי נתן
[27529] שלח לחבר:
הדפס:
הוסף תגובה:
שלום רב
האם המשפטים הבאים
שלום רב
האם המשפטים הבאים נכונים?
א.לגלי מיקרו אורך גל קצר יותר מאשר לגלי אור
ב.ל"גלים הקצרים" בשידורי הרדיו אורך גל קצר יותר מגלי אור
ג.קרינה אולטרה סגולה מסוכנת יותר מקרינה אינפרא אדומה
ד.לאור אדום תדירות נמוכה יותר מאשר לאור הירוק.
ה.האור הסגול נע בריק במהירות גדולה יותר מאשר האור האדום.
שלום וברכה...התשובות לשאלותך הם:
שאלה א).
לגלי מיקרו אורך גל קצר יותר מאשר לגלי אור?
תשובה א).
לא נכון גלי מיקרו הקרויים גם מיקרוגלים, הם קרינה אלקטרומגנטית, עם אורך גל ארוך משל אור
נימוק: בתחומים שונים נעשית אבחנה שונה בין גל מיקרו לאור תת-אדום מרוחק ובין גל מיקרו לגל רדיו בתדירות אולטרה-גבוהה. כלומר, גל בעל אורך גל הקרוב ל-1 מ"מ עלול להחשב בתחום אחד לגל מיקרו ובתחום אחר לגל רדיו בעל תדירות אולטרה-גבוהה.
שאלה ב)
ל"גלים הקצרים" בשידורי הרדיו אורך גל קצר יותר מגלי אור
תשוב ב)
http://www.geocities.com/ChePhy2002/p_projects/mydemo.doc
תעיין בזה
שאלה ג)
קרינה אולטרה סגולה מסוכנת יותר מקרינה אינפרא אדומה ?
תשובה ג)לא נכון
נימוק: קרינה תת-אדומה (אינפרא אדומה) – קרינת אור בלתי נראית, אשר אנו מרגישים כקרינת חום (כמו החום המורגש ממדורה או מתנור לוהט). השם תת-אדום קשור לאופיו הגלי של האור. לצבעים השונים יש אורכי גל שונים ותדרים שונים בהתאמה. תדירות הצבע הסגול היא הגדולה ביותר מבין הצבעים הנראים, ואילו תדירות הצבע האדום הינה הקטנה ביותר. אור תת-אדום הוא בעל תדירות קטנה יותר מזו של האדום – מכאן הכינוי, תת-אדום. באורח דומה אור על-סגול (אולטרה-סגול) הוא בעל תדירות גדולה יותר מזו של הסגול.
שאלה ד)
לאור אדום תדירות נמוכה יותר מאשר לאור הירוק
תשובה ד) נכון
נימוק:
תא מגיב בפעילות חשמלית גבוהה לאור אדום ובפעילות נמוכה לאור ירוק. ייתכן אפוא שתא זה קשור לתפיסת האדום והירוק. כאשר צבעים משלימים יגרו את אותו התא (כמו אדום וירוק), יבטלו התגובות החיוביות והשליליות זו את זו. הרכיב הירוק והאדום בתפיסת הצבע ינוטרלו, ותפיסת הצבע תיקבע מפעילות שני סוגי התאים האחרים
שאלה ה)
האור הסגול נע בריק במהירות גדולה יותר מאשר האור האדום
תשובה ה)נכון
מהירות כל הגלים האלקטרומגנטיים בריק היא מהירות האור (כ- 300 אלף ק"מ בשנייה). ...... הספקטרום מפוזר בצורה חזקה יותר מאשר החלק האדום של האור
מאחר שעין האדם מסוגלת לקלוט גלי אור רק בתחום התדירויות שבין 360 - 760 ננומטר, הרי כאשר התדירות גבוהה יותר, מדובר על גלי תת-אדום, וכאשר התדירות נמוכה יותר מדובר על קרינת על-סגול, שאינן נראות לעין. עקב הימצאותם של חומרים כימיים מסוימים בעצמים הם בולעים חלק מגלי האור הנופלים עליהם ומחזירים רק גלי אור באורכים מסוימים, והם מגיעים לעינינו וצובעים את העצם – התוצאה, משטחים שונים בצבעים שונים.
התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL מר a a
התשובות המתוקנות:
א. לא - גלי מיקרו הם גלים אלקטרומגנטיים (גלי אור) באורך גל של כמה מיקרומטרים (מליוניות המטר). אור נראה הוא בתחום אורכי גל של עשיריות מיקרומטרים (מאות נאנומטרים), כלומר - הוא בעל אורך הגל הקצר יותר.
ב. לא - גלי רדיו "קצרים" הם למעשה די ארוכים - בעלי אורך גל של בין 10 ל- 100 מטרים. אורך גל כזה הוא כאמור ארוך משל האור הנראה, המפורט בסעיף הקודם.
ג. כן - קרינה אולטרה סגולה היא בעלת תדירות גבוהה יותר מאשר אינפרה אדומה ולכן הרסנית יותר. זאת כיוון שהאנרגיה של כל פוטון גדלה עם תדירות הקרינה. בתחום ה- UV האנרגיה יכולה אף ליינן אטומים (ועל-כן נקראת קרינה מייננת) ולשבור קשרים כימיים בגוף.
ד. כן - לאור האדום התדירות הנמוכה ביותר מבין כל הצבעים בתחום האור הנראה (ולכן בתחום הגובל בו "מלמטה" נמצאת הקרינה האינפרה-אדומה)
ה. לא - אור בכל התדירויות נע בריק באותה מהירות - מהירות האור בריק (c = 299,792,458 m/s)
התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL מר ניר נבו דינור
א. לא נכון
ב.לא נכון
ג. נכון
ד.נכון
ה.לא נכון
נימוק : מהירות האור קבועה ללא תלות בתדר , חזית הגל נעה במהירות קבועה.
התשובה ניתנה על ידי מומחה KOL מר גבי נתן
[27528] שלח לחבר:
הדפס:
הוסף תגובה:
מהי אנרגיית הרוח? מהם
מהי אנרגיית הרוח? מהם החסרונות והיתרונות שלה?
אנרגיית הרוח הינה אנרגיה המופקת מתנועת אוויר.
אנרגיית הרוח היא בעקיפין אנרגיה סולארית, משום שתנועת הרוח נוצרת מחימום לא אחיד של פני כדור-הארץ. הפקת חשמל בכוח הרוח יכולה להיות יעילה רק באיזורים בהן נושבות רוחות, וגם באתרים אלה עלול לחול שינוי בעוצמתה של הרוח, לכן מחייב הדבר הקמת מערכת נוספת לאספקת חשמל שתשמש לגיבוי.
מחסרונותיה הנוספים: להפקתה דרוש שטח קרקע גדול; מתקניה עלולים להפריע לשידורי טלוויזיה.
קישורים נלווים
אנרגיית הרוח
http://lib.cet.ac.il/pages/sub.asp?kwd=2751
יתרונות וחסרונות של אנרגיית רוח
http://sababa.sviva.gov.il/energy/sources/sources4.asp
אנרגיית רוח
http://space.ort.org.il/energy/
התשובה ניתנה על ידי מאי גיל מצוות מידעני KOL
[15144] שלח לחבר:
הדפס:
הוסף תגובה:
מהי פעולת הריתוך? מה
מהי פעולת הריתוך? מה קורה באופן כימי ופיזיקאלי?
תהליך הריתוך הוא תהליך חומרני לחיבור חומרים, בעיקר מתכות.
התהליך מבוסס על היתוך החומרים באיזור החיבור, ושימוש בנוזל הנוצר או בחומרי מילוי הניתך בו זמנית. ביצוע החיבור נעשה על ידי חומר המילוי הממלא את החלל שבין החלקים, נוסף על החומר הניתך מהחלקים עצמם.
במהלך הריתוך מצמידים את חלקי המתכת זה לזה, מחממים את שטח המגע לטמפרטורה גבוהה עד שהמתכות ניתכות באותו מקום. כאשר המתכות מתקררות הופכים החלקים לגוש מוצק אחד.
ריתוך בגז מופק מבעירת גז מסיום מחמצן. הגז השימושי ביותר למטרה זו הוא האצטילן. גזים מקובלים אחרים הם פרופן, בוטן ומימן.
צורת ריתוך נפוצה אחרת היא הריתוך החשמלי. ההבדל בינה לבין הריתוך באצטילן הוא במקור החום, כאן - החשמל.
ריתוך
ריתוך מתכות
התשובה ניתנה על ידי טלי ברגרפרוינד מצוות מידעני KOL
[15011] שלח לחבר:
הדפס:
הוסף תגובה:
אני רוצה לדעת
אני רוצה לדעת את כתובות האתרים שאפשר למצוא בהם את המידע על עננים
אתרים העוסקים בעננים:
http://lib.cet.ac.il/Pages/sub.asp?kwd=1682
http://www.inter.net.il/~clouds/3claude.htm
http://web.macam98.ac.il/~tamil/technology/weather/weather/clouds.htm
התשובה ניתנה על ידי טלי ברגרפרוינד מצוות מידעני KOL
[13982] שלח לחבר:
הדפס:
הוסף תגובה:
