Bogdanov, de ce, de ce, „Fizica» № 23 din 2018
De ce, de ce.
? De ce furtuni de iarnă nu se întâmplă?
Fodor Ivanovici Tiutcev, a scris „Îmi place furtuna la începutul lunii mai, // Când primul tunet de primăvară. „Se pare că a știut, de asemenea, că furtunile nu se întâmplă în timpul iernii. Dar de ce, de fapt, ele nu se întâmplă în timpul iernii? Pentru a răspunde la această întrebare, mai întâi vom înțelege că în cazul în care există sarcini electrice în nor. Până la sfârșitul mecanismelor de separare de încărcare în nor nu este încă clarificat, dar în conformitate cu concepte moderne, un nor de furtună - o fabrică pentru producerea de sarcini electrice.
Thundercloud conține o cantitate mare de abur, din care o parte se condensează sub formă de picături mici sau particule de gheata. Partea superioară a norului de furtună poate fi situat la o înălțime de 6-7 km, iar în partea de jos a consolei deasupra solului, la o înălțime de 0,5-1 km. 3-4 km deasupra norilor constau din particule de gheata de diferite dimensiuni, ca temperatura există întotdeauna sub zero.
Bucăți de gheață în nor sunt în mod constant în mișcare din cauza creșterii de aer cald curge de suprafață încălzită a pământului. Astfel, particulele fine de gheață mai ușoare decât mari antrenate de aer. Ascendentă fluxuri „Agile“ bucăți mici de gheață, se deplasează la partea de sus a norilor, tot timpul se confruntă cu cele mai importante. Cu fiecare electrificare de coliziune are loc în care particulele mari de gheață sunt încărcate negativ, și mici - este pozitiv.
De-a lungul timpului, piesele încărcate pozitiv mici de gheață se află în partea superioară a norului și încărcat negativ mare - în partea de jos. Cu alte cuvinte, în partea de sus a unui nor de furtună este încărcat pozitiv, iar fundul ei - negativ. Astfel, energia cinetică a fluxului de aer ascendent este convertită în energie separate taxele electrice. Gata de trăsnet: defalcare a aerului are loc, și o sarcină negativă din partea de jos a thundercloud curge la sol.
Deci, pentru a forma un nor de furtună nevoie de curenți ascendenți de aer cald și umed. Este cunoscut faptul că concentrația crește de vapori saturați cu creșterea temperaturii și vara maximă. Diferența de temperatură, care depinde de curenți ascendenți, cu atât mai mult cu cât temperatura la suprafață, deoarece la o altitudine de câțiva kilometri temperatura nu depinde de perioada anului. Acest lucru înseamnă că intensitatea maximă de vară curenți ascendenți prea. De aceea, noi și furtuni mai ales în timpul verii, iar în nord, în cazul în care vara și frig, furtuni sunt rare.
? De ce este alunecos gheață?
Aflați ce puteți aluneca pe gheață, oamenii de știință au încercat în ultimii 150 de ani. În 1849, frații James și Uilyam Tomson (Lord Kelvin) a înaintat ipoteza că gheața se topește sub noi pentru că suntem la ea apăsăm. Și așa că nu aluneca pe gheață, și în filmul rezultat de apă pe suprafața sa. Într-adevăr, în cazul în care creșterea de presiune, temperatura de topire a gheții scade. Cu toate acestea, experimentele au arătat că este mai mic punctul de topire a gheții pentru un grad, este necesar să se mărească presiunea la 121 atm (12,2 MPa). Încercați să calculeze cât de mult atlet presiune exercită pe gheață atunci când alunecă peste creasta pe o lungime de 20 cm și grosimea de 3 mm. Dacă presupunem că masa de 75 kg atlet, presiunea lui pe gheață va fi de aproximativ 12 atm. Astfel, în picioare pe patine, cu greu putem coborî punctul de topire a gheții mai mult de o zecime de grad Celsius. Prin urmare explica alunecare pe patine și mai ales în pantofi convenționale, bazat pe presupunerea fratilor Thomson, nu este posibilă în cazul în care temperatura exterioară, de exemplu, -10 ° C.
În 1939, când a devenit clar că gheața în jos alunecos al punctului de topire nu explică F.Bauden T.Hyuz și a sugerat că căldura necesară pentru a topi gheața sub patinelor, face ca forța de frecare. Cu toate acestea, această teorie nu a putut explica de ce este atât de greu să stea chiar și pe gheață, nu se deplasează.
Reprezentarea schematică a cristalului de gheață în adâncime (de jos) și pe suprafața
grosimea peliculei de lichid crește odată cu creșterea temperaturii, deoarece mai multe molecule sunt trase afară din structurile cristaline hexagonale. Potrivit unora, grosimea peliculei de apă pe suprafața de gheață, care este egal cu aproximativ 10 nm la -35 ° C, crescând la 100 nm, la -5 ° C
Prezența impurităților (altele decât apa molecule) previne, de asemenea, straturile de suprafață ale formei zăbrele cristaline. Prin urmare, pentru a crește grosimea peliculei de lichid poate fi dizolvat în ea sau orice impurități cum ar fi sare comună. Acestea și se bucură de serviciu public, atunci când lupta în timpul iernii cu drumuri inghetate si trotuare.