HTML

TR-kupa

Eredetileg egy négyfordulós vetélkedő számára készült a blog, de lustaságból folytatom (nem nyitok új néven új blogot), mindenféle természettudománnyal kapcsolatos dolgokat írok ide.

Friss topikok

  • Torrentboy: justplay.hu/news.php (2009.12.23. 22:15) A negyedik feladatsor megoldásai
  • Csavarhúzós: A negyedik feladatban a párolgást is figyelembe kell venni. A szívószál után még egy métert esik. ... (2008.03.16. 11:04) Mi lesz itt?
  • Csavarhúzós: Ezer bocsánat, automatikusra állítottam, hogy a post péntek 14 órakor jelenjen meg, számomra meg i... (2008.03.15. 10:37) első feladatsor

Linkblog

A negyedik feladatsor megoldásai

2008.12.22. 12:30 Csavarhúzós

Az első kérdésre a helyes válasz az, hogy a palack emelkedni kezd. A távozó levegő miatt könyebb lesz a súlya. Ösztönosen nem ezt várnánk, mert általában azt tapasztaljuk, hogy ha egy úszó avalmi "leereszt" vagy kimegy belőle a levegő, akkor elmerül. De ez amiatt van, hogy olyankor a levegő helyére víz kerül, ami most nincs így.

A második kérdésre a helyes válasz az a, azaz a cseppek a tál széle felé indulnak. A mosogatószer-molekulák egyik fele zsírbarát, a másik vízbarát, emiatt vízbarát részükkel a tej felé fordulva bevonatot hoznak létre a felszínen. Két YouTube-videó:

 

A harmadik kérdésben én sem tudtam volna pontos választ adni, a lényeg az volt, hogy a mérhető hőfokot nagyobbnak vagy kisebbnek tippelik-e. Ösztönösen arra lehet gondolni, hogy ha letakarjuk a fényforrást, akkor nem jön ki belőle semmi, ami melegítse a hőmérőt, azaz a hőfok alacsonyabb lesz. Arra is lehet gondolni, hogy az energia megmarad, a fénycső továbbra is fogyaszt, tehát ugyanannyi energiát ad le továbbra is, tehát változatlan marad a hőfok. Valójában a hőmérő magasabb hőfokot mutat: 52,5 fokot.

Az alufólia ráhelyezése előtt az elfogyasztott energia jelentős része fénysugárzásként távozott, mivel a palack átlátszó, így azon kívülre. A fólia ráhelyezésével a sugárzást megfogtuk, így az elektromos energia leginkább  meleg levegővé alakult, ami felfelé szállva melegítette a hőmérő szenzorát is. Mivel a szenzor alufólia (tükröző) bevonatú, így a sugázás korábban sem melegítette, emiatt csak hőmérséklet-növelő hatás érvényesül, így a hőmérséklet csak nagyobb lehet, Meglepő ugyanakkor, hogy csak ennyivel lesz nagyobb, erre a végén még visszatérek.

 

 

 

 

A negyedik kérdésre 67,5 fok a helyes válasz (legalábbis ebben az elrendezésben) A környezethez képest tehát (50-18)=32 fokkal melegebb a kompakt fénycső által fűtött tér, és (67,5-18)=49,5 fokkal a 40W-os izzó által fűtött. A 11W-os fénycső kb. 50W-nak megfelelő fényt ad. A hagyományos izzó vesztesége nem csak kb. másfélszer (49,5/32 = kb. 1,5) nagyobb, így nagyobb különbséget várnánk. Azonban a hagyományos izzó olyan nem látható, tehát a világítás szempontjából haszontalan infravörös sugárzást bocsát ki, ami szintén átmegy az átlátszó pillepalack-falon, így melegítési többletként csak az izzólámpa kompakténál melegebb üvegbúrája jelentkezik. Ha azonban az izzólámpát is letakarjuk alufóliával, látványos lesz a nagyobb fogyasztás nagyobb melegítő hatása. A hőmérő kiakadt (70 fokig mér csak), de a pillepalack teteje meglányult, és alakváltoztatásba kezdett, ekkor a hőmérőt féltve leállítottam a kísérletet. (120 fokra saccolom a belső hőfokot)

Ha ekkorát ugrik a hőfok, akkor feltételezhető, hogy a kompakt cső esetében is százalékosan hasonló nagyságú ugrásnak kellett volna történnie. Valószínűleg az a feltételezés nem állja meg a helyét, hogy a kompakt cső fogyasztása folymatosan 11W maradt. Lehet, hogy van benne egy elekronika, ami a hőmérséklet emelkedésekor visszaszabályoz. A kompakt cső amúgy érzékeny a magas hőmérsékletre, emiatt zárt búrában való üzemeltetése élettartam-csökkenést okoz. Nálam nem ez, hanem egy véletlen elejtés okozott élettartam-csökenést, így a feltételezést nem tudtam méréssel igazolni. (Azért halasztotatm a posztot, hátha kapok egy ugyanolyan típust, de nem) A másik lehetőség, hogy a

gerjeszett atom = foton + alapállapotú atom

egyenlet megfordítható. Ha a tükröző alufóliával megállítjuk a fotonok megszökését, akkor az egyensúlyt balra toljuk el, azaz egyre több lesz a gerjesztett atom. Ha ez a higanyatomokkal történne meg (a fénycsövekben higany van, ezért is kell veszélyes hulladékként külön gyűjteni), akkor (mivel a gyorsítófeszültség felthetően nem változik) lecsökken az ellenállás. Ez kisebb leadott teljesítményt jelent, mivel a szabályozó elektronika állandó értéken tartja az áramerősséget, és P= I2*R. Azonban a fénycső úgy működik, hogy a csőben lévő higany atomok ultraibolya (UV) fény kibocsátásával mennek vissza alapállapotba, ezeket az UV-fotonokat nyeli el a cső belső felén lévő fénypor, ami kisebb energiájú látható fotonokat sugároz. Ha a fénypor gerjesztett állapotban marad, mert a fotonözönt nem hagyjuk távozni, akkor nem nyelik el az UV-fotonokat, amik így vagy elnyelődnek az üvegben (=melegszik), vagy ha a búra üvege áteresztő erre a hullámhosszra, akkor az alufóliáról visszaverődve visszatérnek, és igaz a fenti gondolatmenet. (Azaz a fotonok feldúsulása miatt a higany atomok jeletős rész gerjesztett állapotban lesz.) Különben valami olyasmi lehet a hatás mechanizmusa, hogy a melegedő búra hatására az elektronika visszaszabályozza az áramot.

Aki nem hiszi, ne járjon utána, vagy legalább ne engem hibáztasson, ha a túlmelegedéstől tönkremegy a fénycsöve...

1 komment

A bejegyzés trackback címe:

http://trkupa.blog.hu/api/trackback/id/tr18836503

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben.