Ciekawostki

Efekt Mpemby


Zjawisko polegające na szybszym zamarzaniu wody cieplejszej od zimniejszej w określonych warunkach. W czasach nowożytnych został po raz pierwszy zaobserwowany w Tanzanii przez Erasto B. Mpembę w 1963 roku.

Wytłumaczenie tego zjawiska nie jest jednoznaczne, może mieć na niego wpływ wiele czynników:

  • różne definicje „zamarznięcia” (czy wtedy, kiedy na powierzchni wody tworzy się warstwa lodu, czy kiedy woda zamarza w całej objętości);
  • parowanie, które jest procesem endoenergetycznym i jako takie przyspiesza ochłodzenie wody pozostającej w zbiorniku, a ponadto zmniejsza jej objętość, a zatem również pojemność cieplną;
  • konwekcja, która przyspiesza przepływ ciepła;
  • osadzanie się szronu na powierzchni naczynia z wodą;
  • wcześniejsze wrzenie (a nawet samo podgrzanie) wody zmniejsza zawartość rozpuszczonych w niej gazów;
  • przechłodzenie;
  • sole mineralne rozpuszczone w wodzie, m.in. węglany wapnia i magnezu (twarda woda), obniżają jej temperaturę zamarzania, a w procesie podgrzewania ich część zostaje wytrącona.

images

Jak wysoką temperaturę można wytworzyć na Ziemi?


 

Gwiazdy świecą dzięki reakcji fuzji jądrowej. Czerpią energię z łączenia lekkich pierwiastków w cięższe. Gdy łączą się dwa jądra wodoru w jądro helu, powstaje bardzo dużo energii, która powoduje świecenie gwiazdy.

Połączyć dwa jądra atomowe. Brzmi prosto, ale proste nie jest. Jądra atomowe mają ładunek elektryczny dodatni przez co się odpychają tym silniej, im bliżej siebie się znajdują. Należy więc użyć siły. I to dużej. We wnętrzu słońca temperatura osiąga około 15 milionów stopni, a ciśnienie około 100 tysięcy atmosfer. Na Ziemi nie potrafimy wytwarzać  tak wysokiego ciśnienia, za to możemy wytworzyć wyższą niż w gwiazdach temperaturę. W urządzeniach, w których bada się reakcje fuzji jądrowej, tak zwanych tokamakach, panuje więc niższe ciśnienie, ale za to znacznie wyższa temperatura. Może ona dochodzić nawet do kilkuset milionów stopni Celsjusza. W tak niewyobrażalnych warunkach jądra atomowe łączą się ze sobą.

Czy zatem wnętrze tokamaka, w którym panuje temperatura setek milionów stopni Celsjusza, to najgorętsze miejsce na Ziemi? Otóż nie. W ośrodkach zajmujących się badaniem cząstek elementarnych pracują urządzenia zwane akceleratorami. Przyspiesza się w nich cząstki po to, by następnie je zderzyć i badać, co z takich kolizji wyniknie. W szwajcarskim ośrodku CERN rozpędzano ciężkie jądra ołowiu do prędkości bliskiej prędkości światła (300 000 kilometrów na sekundę). W punkcie ich zderzenia przez krótką chwilę panowała temperatura milion razy wyższa niż na Słońcu. To najwyższa temperatura jaką udało się osiągnąć na Ziemi.

P_LHC

Na podstawie książki Tomasza Rożka „Nauka to lubię – od ziarnka piasku do gwiazd”

Prezentacja o magnesach trwałych


Magnesy trwałe