Дискуссия
*усатый смайл(лень искать)*
*усатый смайл(лень искать)*
Вчера я неудачно поспорил насчёт поста Татарстан купил фабрику по производству медмасок. В посте было написано
Вчера в Казань прилетели шесть автоматизированных линий по пошиву медмасок. Производительность одной линии - 15 млн. медмасок в месяц.
Кроме того к посту прикрутили видео, как работает эта линия. И там видно, что она лепит примерно 1 маску в секунду. Я подумал, что журналистика всё-таки не замена арифметике и написал коммент
Ну вот мы смотрим, как работает эта одна линия. Примерно по одной маске в секунду, да?
Предположим небывалое - линия не останавливается ВАЩЕ никогда. Считаем, сколько секунд в месяце.
30 Х 24 Х 3600 = 2 592 000
УПС...
Мне возразили.
линия не на полной скорости запускается при пусконаладке. В Ульяновске линии по 200шт/мин запускают, в том же Гуаньчжоу есть линии по 1000 штук в минуту. С чего вы решили, что 60 штук в минуту - это предел?
Я попытался воззвать к разуму
А с чего Вы решили, что не предел? У нас есть видео, остальное - ваши домыслы и оптимистические предположения. Мало ли где какие есть линии. А здесь - вот такая. Кстати, Вы обратили внимание, что число 15 млн. как раз могло прозвучать в разговоре с журналистом? 2,5млн Х 6 линий - как раз и получается 15 млн. если тупо помножить часовую производительность на количество часов в месяце.
Короче, оптимистический разум Пикабу накидал минусов мне и плюсов моим оппонентам. Однако, сегодня я решил всё же разобраться, кто из нас прав...
«Прибытие этого борта — важная часть работы, которая ведется по отдельному поручению президента Татарстана Рустама Минниханова по обеспечению необходимыми средствами защиты населения республики. На борту самая необходимая и востребованная на сегодняшний день продукция — медицинские маски, транспортировочные боксы для больных, а также самое главное — 6 производственных линий СОВОКУПНОЙ производственной мощностью свыше 15 млн масок в месяц», — рассказал журналистам вице-премьер — министр промышленности и торговли Татарстана Альберт Каримов.Источник : https://realnoevremya.ru/news/171484-iz-kitaya-dostavleno-ob...
Ну собственно, чего и следовало ожидать - журналист то ли не понял, то ли решил оптимизму добавить.
К чему этот пост написан? А к тому, что это постоянное явление на Пикабу - вдруг общественность начинает отдавать предпочтение фантазиям, игнорируя факты, которые видны невооружённым глазом и не требуют никаких толкований. Ну это ж нехорошо, да? )))
Рассмотренный случай ну просто криком об этом кричит...
Примечание: все-таки это междисциплинарная тема, поэтому и публикую в Лиге химиков.
В 1948 году Хендрик Казимир - сотрудник Philips Research Laboratories в Нидерландах - опубликовал две статьи (первая, вторая PDF), где теоретически предсказал существование некоторого взаимодействия между двумя проводящими незаряженными металлическими пластинами.
Хоть Казимир и был физиком, но занимался на тот момент изучением коллоидных растворов. Взаимодействие между нейтральными молекулами и наночастицами в растворах обусловлено силами Ван-дер-Ваальса, теоретическое обоснование которым дал Лондон в 1932 году. Однако, коллега Казимира - Тео Овербик - заметил, что экспериментальные данные расходятся с теоретическими вычислениями для коллоидов с которыми они работали. Он попросил Казимира решить эту проблему. В первой работе (см. выше), написанной совместно с Дирком Полдером, давалось математическое объяснение данному несоответствию (ныне известное как взаимодействие Казимира-Полдера для нейтральных частиц).
Во второй работе Казимир в качестве объектов для мысленного эксперимента вместо двух сферических молекул взял две зеркальные пластины и поместил их в вакууме параллельно друг другу на расстоянии в несколько микрометров.
Таким образом, мы видим, что товарищ комментатор (скрин выше) упустил один оочень важный момент (и еще парочку менее важных). Для того, чтобы эффект Казимира был более менее заметен должны соблюдаться несколько условий:
1. Весь экшн происходит в вакууме.
2. Пластины должны быть строго параллельны друг другу.
3. Поверхности должны быть абсолютно зеркальны (а не как в моем случае заточены на токарном станке и иметь бороздки, как виниловая пластинка).
Так за счет чего возникает сила Казимира? Дело в том, что вакуум не пустое пространство. Он живет. Возникают пары виртуальных частиц-античастиц, которые тут же аннигилируют и оставляют после себя колебательные флуктуации электромагнитных полей, т.е. волны. Возможно, что это происходит и в вашей квартире прямо сейчас, однако, за счет того, что наша с вами атмосфера заполнена газами, частицами, живыми существами, различными электромагнитными взаимодействиями и т.д. все эти аннигилирующие взаимодействия лишь малозаметный фон.
В пространстве между пластинами волны можно условно ( и грубо) поделить на две категории: 1. Определенные длины волн, при которых они резонируют и усиливаются.
2. Все остальные длины волн, резонанса которых не происходит и они гасятся.
Преобладают те длины волн, которые подавляются. И чем меньше расстояние между пластинами, тем меньше волн первого типа. Соответственно, давление волн на пластины с внешней стороны сильнее, чем в пространстве между пластинами. И они притягиваются.
Становится понятен второй момент, упущенный товарищем комментатором - сила Казимира зависит не от радиуса атома, а от расстояния между двумя объектами в вакууме.
И, да, от материала тоже не зависит. После теоретического предсказания были попытки его показать экспериментально. Одним из первых был Маркус Спарнаау - сотрудник той же Philips в Эйндховене. В 1958 году он опубликовал статью, с подробным описанием эксперимента, в котором использовал алюминий, хром и сталь. Следующий виток экспериментов начался ближе к 21 веку. Вероятно, это связано с развитием методов измерением и прогрессом в области научного "железа". В 1997 году Стив Ламоро, сотрудник Вашингтонского университета (Сиэтл), провел измерения, используя в качестве материала медь и золото. Измерения согласовались на 5% от теоретических значений (что уже было неплохо, в 1958 точность составила лишь 1% от теоретического). Самый успешный эксперимент (точность 15%) на данный момент (если кто найдет более актуальный с более высокой точностью, милости прошу кинуть ссыль в комментарии) был проведен итальянскими исследователями в 2002 году. Они взяли две кремниевые пластины с покрытием из хрома и поместили их на расстоянии в 0,5 - 3 мкм в вакууме.
Таким образом, мы видим, что слипание двух кусков свинца обусловлено не силой Казимира. Но тогда чем?
Давайте посмотрим, какие межмолекулярные взаимодействия бывают вообще. И.Г. Каплан в своей книге приводит следующую классификацию по расстояниям на которых осуществляется взаимодействие между молекулами (или атомами, в случае атомарных веществ):
1. Область коротких расстояний. Потенциал имеет отталкивающую природу и доминирует обменное взаимодействие электронов, вызванное перекрыванием электронных оболочек.
2. Область промежуточных расстояний с ван-дер-ваальсовым минимумом, который появляется в результате компенсации отталкивающих и притягивающих сил.
3. Область больших расстояний, где можно пренебречь обменными взаимодействием электронов и межмолекулярные силы носят притягивающих характер.
Далее в книге описываются все известные на данный момент взаимодействия между молекулами (или атомами) вещества в порядке возрастания по вышеприведенной классификации. Очевидно, что силы, обуславливающие взаимодействие двух кусков металла между собой относятся к третьей группе (чего стоят только одни неровности на поверхности, ведь по меркам микромира это просто Джомолунгмы какие-то).
К третьей группе относятся взаимодействия:
1. Мультипольное электростатическое.
2. Поляризационное
а) Индукционное
б) Дисперсионное.
3. Релятивистское, магнитное.
4. Запаздывание, электромагнитное.
Выбирай любой, называется. Только читай что и где применимо. Радиус атома, там, кстати, нигде не фигурирует. В основном, это различные величины зарядов, межатомные расстояния и прочие квантовомеханические параметры.
Пользуясь бритвой Оккама, я даю более простое объяснение эффекту "слипания". Свинец металл мягкий (натрий или кальций, кстати, тоже; однако к тяжелым металлам, как говорил товарищ, не относятся). Сравним, значения твердости по шкале Мооса и радиус атома в пм:
Li - 0.6 - 152
C (графит) - 1.5 - 70
С (алмаз) - 10 - 70
Na - 0.5 - 227
Al - 3.0 - 143
K - 0.4 - 280
Ca - 1.5 - 231
Cr - 8.5 - 128
Fe - 4.0 - 126
Cu - 3.0 - 128
Ag - 2.5 - 172
Sn - 1.5 - 140
Pb - 1.5 - 180
Au - 2.5 - 166
Bi - 2.5 - 230
Если следовать логике комментатора, то с увеличением радиуса атома мы должны наблюдать прямую зависимость твердости от радиуса (ну или хотя бы корреляцию) в виде падения. Однако, даже видя разницу в твердости алмаза и графита (оба - углерод), становится ясно, что твердость не зависит от радиуса. Ну, или, сравним твердость меди и хрома (при одинаковом радиусе атома). Хотя хром считается самым твердым металлом (после вольфрама, конечно же). И надо сказать, что радиус атома у вольфрама равен 210 пм, а у того же свинца - 180 пм (должен быть тверже вольфрама, по логике оппонента).
Ещё со школьной скамьи мы помним, что твердость алмаза обусловлена особенностью строения кристаллической решетки. То же самое и с другими веществами.
Так вот, когда мы сжимаем в руках между собой два куска мягкого, пластичного материала (натрий, олово, серебро, пластилин, мокрая глина) происходит процесс диффузии поверхностных слоев друг в друга, где отдельные атомы сцепляются между собой всеми вышеперечисленными типами взаимодействий (Ван-дер-Ваальса, статическими, электромагнитными и т.д.). Думаю, что дело лишь в величине прикладываемой силы - так и два куска вольфрама соединить можно под хорошим прессом.
А если подходить с таких общих позиций, то можно объяснить все химически (или около того) явления:
- Вась, а почему натрий с водой реагирует?
- А это из-за радиуса атома.
- А почему белок денатурирует при нагревании?
- Это из-за радиуса атома.
И т.д. и т.п.
Но, в принципе, чего мне профану об этом рассуждать...
Подробнее можно про все взаимодействия почитать тут:
1. Бараш Ю.С. "Силы Ван-дер-Ваальса".
2. И.Г. Каплан "Ведение в теорию межмолекулярных взаимодействий".
3. J. Mahanty и B.W. Ninham "Dispersion Forces".
Спасибо за внимание!
Заранее прошу прощения за допущенные ошибки в физической части (это не истина в последней инстанции все-таки, а я химик-органик по образованию).
Все замеченные неточности, ошибки и прочее по фактам прошу кидать в комменты со ссылками на авторитетные источники (а не тупо оскорблять и кидать в игнор).