Сообщество - Лига Физиков

Лига Физиков

465 постов 2 523 подписчика

Популярные теги в сообществе:

5

Странные "волшебные острова" на луне Сатурна Титане могут быть пористым айсбергом

В метановых морях Титана есть эфемерные "волшебные острова", которые уже много лет озадачивают учёных. Возможно, они состоят из странных, пористых глыб снега.

Странные "волшебные острова" на луне Сатурна Титане могут быть пористым айсбергом Титан, Сатурн, Астрономия, Физика, Факты, Астрофизика, Наука, Ученые

Инфракрасные снимки ледяного спутника Сатурна Титана

В морях спутника Сатурна Титана есть странные "волшебные острова", которые, кажется, появляются и исчезают в течение нескольких часов или недель. Эти так называемые острова на самом деле могут быть пористыми, похожими на губку комками снега, которые медленно наполняются жидкостью и затем тонут.

Плотная атмосфера Титана полна сложных органических молекул, которые могут слипаться и падать на поверхность спутника как снег. Синьтин Ю из Техасского университета в Сан-Антонио и её коллеги решили, что "снег" может быть причиной появления волшебных островов. Чтобы проверить свою идею, они использовали то, что мы знаем об этих атмосферных соединениях и о том, как они должны взаимодействовать с морями Титана.

Как правило, мы ожидаем, что любые твёрдые частицы на поверхности этих морей немедленно утонут, потому что жидкость на Титане - это метан, а не вода. В то время как молекулы воды имеют тенденцию цепляться друг за друга и отталкивать другие материалы, метан легко цепляется за другие молекулы, поэтому в бассейне с жидким метаном очень мало поверхностного натяжения.

"Молекулы воды просто любят себя, исключая некоторые типы молекул", - говорит Майкл Маласка из Лаборатории реактивного движения НАСА в Калифорнии, который не принимал участия в этой работе. "Но если положить метан на ту же поверхность, он будет ползать по ней". Это означает, что метановые океаны и озера на Титане должны немедленно поглощать любые твёрдые частицы, даже те, которые в противном случае должны были бы плавать.

Но этого явно не происходит с "волшебными островами", которые появились как эфемерные яркие пятна в наблюдениях с космического аппарата "Кассини". "Чтобы мы могли увидеть волшебные острова, они не должны просто плавать в течение секунды, а затем тонуть", - сказал Ю в своём заявлении. "Они должны плавать какое-то время, но не вечно".

Исследователи нашли решение этой проблемы: если большие куски снега скапливаются на берегу, они могут образовывать лед, полный отверстий, как губка. Когда эти пористые "айсберги" оторвутся от суши, они смогут плавать в морях Титана достаточно долго, чтобы соответствовать наблюдениям "Кассини". По расчетам исследователей, в структуре, напоминающей губку, должно быть достаточно пустого пространства - минимум 25-50 процентов, в зависимости от точного состава льда.

Однако это не означает, что загадочные острова - это точно пористые айсберги. "Мы сужаем круг различных сценариев появления волшебных островов, но пока не знаем ответа", - говорит Маласка. Среди других возможных объяснений - пузырьки газообразного азота, волны, вызванные ветром, или твердые отложения в океанах. Но это дает основания полагать, что транзитные острова Титана на самом деле могут быть плавающей материей из атмосферы этого странного мира".

Показать полностью 1
2

Вопрос к физикам

Я абсолютно не разбираюсь в физике и по этому хочу задать вопрос физикам с пикабу.

Чисто теоретически. Если взять атом одного вещества и изменить в нём количество протонов, нейтронов, и электронов , сделать их больше или меньше станет ли он атомом другого вещества ?

206

Немного чистой физики в защиту повара, который грел воду до 105 градусов и выше

по этому температура не сможет подняться, например, до 105 градусов?)а до 110?) А до 150?)
может и легко поднимется. И будет так же кипеть как и При 100 градусах

А именно - надо следить за тем, чтобы вода не была выше определенной температуры и чтобы не выкипала

Полный его комментарий: #comment_130508277

Из физики мы знаем, что температура кипения воды равна 100 градусов.

Как поднять температуру кипения?

Вариантов три:

1) Сделать добавки:

1% раствор соли закипит при 100,21°С

а 15% при 103°С

2) Заменить воду на масло:

Температура кипения – 160 °С (нерафинированное) и 238 °С (рафинированное). Рафинированное подходит для жарки и фритюра, нерафинированное - для заправок.

3) Повысить давление:

Немного чистой физики в защиту повара, который грел воду до 105 градусов и выше Физика, Повар, Задача, Эксперимент, Скороварка, Кастрюля, Длиннопост

Т.е. если сможете поднять давление до 20 атмосфер, то хоть при 211 градусах кипятите воду и варите борщи.

Ок, повышение давления нам подходит. Теперь где мы будем повышать давление -- внутри помещения или в кастрюле.

Внутри помещения -- это делать барокамеру. Слишком сложно и дорого.

Внутри кастрюли.

Есть пост на Пикабу: Подборка взорвавшихся котлов паровозов

Для ЛЛ вот фото из той подборки, взрыв котла:

Немного чистой физики в защиту повара, который грел воду до 105 градусов и выше Физика, Повар, Задача, Эксперимент, Скороварка, Кастрюля, Длиннопост

Т.е. пар способен поднять давление до таких пределов, что даже паровоз порвет.

И нам нужно просто закрыть кастрюлю, это сделать несложно, хоть бидон берите:

Немного чистой физики в защиту повара, который грел воду до 105 градусов и выше Физика, Повар, Задача, Эксперимент, Скороварка, Кастрюля, Длиннопост
Немного чистой физики в защиту повара, который грел воду до 105 градусов и выше Физика, Повар, Задача, Эксперимент, Скороварка, Кастрюля, Длиннопост

Получается, что поднять давление внутри кастрюли мы можем. Возникает вопрос защиты от взрыва, т.к. при неконтролируемом повышении давления кастрюлю просто порвет как паровоз.

Взрыв пара нам не нужен. Поэтому зная, что кастрюля может выдержать несколько атмосфер, нужно устройство для стравливания. Самое простое -- это заслонка и пружина. Если давление пара превысит силу пружины, то заслонка откроется, иначе будет закрыта.

Делаем кастрюлю с закрывающейся крышкой и устройством стравливания и получаем... Обычную скороварку...

Немного чистой физики в защиту повара, который грел воду до 105 градусов и выше Физика, Повар, Задача, Эксперимент, Скороварка, Кастрюля, Длиннопост

И получается, что у скороварки есть некоторый предел давления для стравливания пара, выше этого предела давление не поднимается. На самом деле поднимется, если вода будет слишком активно кипеть и пара будет слишком много. И 5 атмосфер достаточно, чтобы можно было нагревать воду до 150 градусов, она при 151 градусе уже будет кипеть.

Перечитываем комментарий:

надо следить за тем, чтобы вода не была выше определенной температуры и чтобы не выкипала

Т.е. ему нужно, чтобы в условной 5 атм скороварке при максимальной температуре в 151 атмосфер удерживать температуру, скажем, всего 135-140 градусов. Вообще элементарно, особенно если в конструкции скороварки уже встроен термометр. А т.к. это не автоматическая скороварка, то нужен человек, который будет регулировать температуру плиты.

5 атмосфер -- это цифра, взятая с потолка. В интернете экспериментаторы смогли докачать скороварку где-то до 2,7 атмосфер, потом ее разорвало. Это примерно 126-132 градусов температура кипения воды. И это обычная домашняя скороварка.

Немного чистой физики в защиту повара, который грел воду до 105 градусов и выше Физика, Повар, Задача, Эксперимент, Скороварка, Кастрюля, Длиннопост

Сделать металл чуть толще, увеличить объемы, повесить термометр и манометр -- и вуаля, у вас промышленная скороварка.

Немного чистой физики в защиту повара, который грел воду до 105 градусов и выше Физика, Повар, Задача, Эксперимент, Скороварка, Кастрюля, Длиннопост

Вы же не будете в ней готовить одну порцию?

Возникает вопрос -- а может ли обычный повар пользоваться скороваркой? Вопрос риторический...

И что, получается, пикабушникам снова разворачивать диваны?

UPD: повар, скорее всего, не умеет в физику и рассказывает как обыватель, которого впервые привели в кабинет физики. Соответственно, может делать ложные выводы и т.д. Он может быть хорош в готовке блюд и мы не ждем от него физических открытий. И этот пост -- лишь попытка объяснить как было на самом деле.

Повару не расскажут всю физику. Ему это не особо то и надо. Вряд ли в училище для поваров будут вычитывать физику как для университетов. Его задача -- следить за температурой и чтобы давление не выросло, чтобы не порвало кастрюлю. Все. Для такой задачи много мозгов не нужно и ему даже нет смысла изучать физику. "Стрелочка не должна войти в красную зону". А вот остальным все же стоит изучать физику, чтобы по сбивчивому рассказу повара понять какие физические процессы происходят на самом деле.

Показать полностью 7
4

Механическая связь качелей и шара на подвесе

Привет, хочу создать небольшой аттракцион - непальские качели с диско-шаром, вращающемся только когда кто-то катается на качелях.

В идеале: шар должен вращаться всегда в одну сторону, скорость вращения должна быть небольшая, но заметная.

Буду рад вашим идеям простой реализации этого механизма, или где еще об этом стоит спросить.

В качестве крайней меры рассматриваю и цифровое управление, с датчиком и моторчиком, можно и по этой теме давать подсказки.

Механическая связь качелей и шара на подвесе Качели, Вращение, Физика, Механика

Преподаватель требует решение, которое отличается от "интернетовского"

В баллоне объемом 40 л находится кислород при температуре 27 оС и давлении 1 Мпа. После того как из баллона выпустили 50 г кислорода, температура в баллоне понизилась до 17 оС. Определите установившееся давление.

68
Лига Физиков

Новость №1367: Примеси уменьшили адгезию льда на поверхностях

По-настоящему зимняя новость от физиков: они изучили, как происходит обледенение поверхностей (если сложнее — адгезия льда на поверхностях) и можно ли как-то замедлить этот процесс.

Новость №1367: Примеси уменьшили адгезию льда на поверхностях Образовач, Мемы, Наука, Научпоп, Физика, Ученые, Исследования

Для этого они измеряли силу, которую необходимо приложить для отрыва или начала скольжения образца льда с примесями по различным поверхностям. Всего лишь одного процента соли в чистую воду оказалось достаточно для уменьшения адгезии на порядок. Впрочем, помимо концентрации примеси на адгезию влияла и температура, при которой происходило замерзание — при более низкой температуре сила адгезии слабее зависела от концентрации примесей.

Но почему тогда морская инфраструктура и корабли в северных морях все равно обмерзают? Физики предположили, что помимо концентрации примеси и окружающей температуры важна также и скорость образования льда. При достаточно низкой скорости образования льда примеси выталкиваются с фронта замерзания, что значительно понижает соленость образовавшегося льда и повышает его адгезивные свойства.

Это исследование позволяет переосмыслить проблему борьбы с обледенением, проектируя покрытия, которые медленно выделяют из себя примеси для уменьшения адгезии льда

Показать полностью 1
Отличная работа, все прочитано!