Пружина в кислоте
ฝัง
- เผยแพร่เมื่อ 5 ต.ค. 2024
- Обсуждаем классический вопрос, куда "исчезает" энергия сжатой пружины, растворённой в кислоте, и даём оценку соответствующего теплового эффекта.
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass...
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
Вообще можно применять правило "если не знаешь куда делась энергия, то скорее всего она ушла в нагрев" :)
Энтропия ☝️
@@Sergei_Gusakov хехе, не знаешь куда делись бабки. Кто-то нагрелся)
Жаль, что дело не дошло до эксперимента.
Ждали бы несколько часов. :-) Да и раствор успевал бы охлаждаться.
Так ты ничего бы и не увидел
Согласен, не хватает убедительности даже не смотря на то, что этой задаче 50 лет.
@@gooddaysan Если прыгнуть в банку, то кислота посмотрит в лицо смотрящего )
Это вам на канал химия просто )
Отличный у вас канал и его ведущий. По чаще выпускайте ролики. Вас приятно смотреть, у вас ролики удивительные и понятные простому обывателю. В школе так не расскажут как Вы, спасибо ведущему и ребятам операторам и монтажорам этого канала, вы привлечете много зрителей которым интересна физика и которые в будущем возможно тоже захотят посветить свое время физике и чудесным экспериментам. Спасибо за Ваш труд
Заставка топ))) думал сегодня будут 25 пробовать 😂
Сильно
Пружина это позывной асистента)
Большое спасибо за ваши пояснения, так узнавать физику куда интереснее, помню в школе учительница тоже нам давала задачи по типу "с какой скоростью муха должна лететь чтобы врезавшись в стекло автомобиля от нее не осталось мокрого места". Я сам в физике не силён, но всегда интересовался ей. На днях с сыном видели видео как кузнецы разогревают гвоздь до красна молотом путём деформации, ему стало интересно как так, я как смог объяснил, не могли бы вы в виде задачи расписать на какое количество градусов гвоздь будет нагреваться за удар. Было бы интересно
Вроде нагрев гвоздя докрасна это фейк, ведь иначе зачем кузнецам вообще греть заготовки в углях.
@@kamalovinsaf абсолютно не фейк. Кинетическая энергия молота должна куда-то деваться. Она уходит на деформацию гвоздя, нагрев гвоздя, нагрев молота, нагрев наковальни. Так как гвоздь во всем этом комплекте имеет наименьшую массу, то и нагревается он быстрее остальных.
А греют заготовки в углях, для того чтобы сначала нагреть, а потом придавать форму, а не наоборот.
@@Thinking_Man Если вы пишете это после просмотра видео, где вам всё посчитали, значит, вам оно не в прок. Перестаньте рассуждать в одних лишь качественных понятиях, попробуйте приближённо в количественных, в порядковых величинах. Также прикиньте теплоотвод наковальни и охлаждение молота при движении. (К сожалению, здесь очень сильно будет влиять ещё одна сила - сила трения, но она, пожалуй, того же порядка, что и повышение температуры при разрушении)
@@EdwardEmel так и я об этом писал.
@@EdwardEmel "нагрева гвоздя до 2.5кК"
Спасибо. поржал. У вас глубочайшие познания в физике и металлургии. Вот ЛИЧНО ДЛЯ ВАС что-либо рассчитывать не считаю целесообразным. Бисера не хватит.
Учитывая, что кислота будет водным раствором, а теплоемкость воды во много раз выше, чем стали - речь будет идти о такой разнице температур, которую очень сложно измерить, не то что заметить)
Великолепно! Благодарю от всей души!
Впервые услышал об этой задаче
Очень приятно когда твоё мнение совпадает с мнение эксперта.
Классно! # Комментарий для продвижения канала : )
А вам спасибо за ваш труд!
Я думал - «А сейчас… эксперимент!» 🤣
Классные уроки! Как-то не удобно платить универу деньги за то, что они мне показывают ваш контент, когда я могу смотреть его здесь, на ютубе :)
Добрый день! Нашими роликами может пользоваться кто угодно и как угодно (только изменения в них нельзя вносить без нашего ведома). Но, тем не менее, любопытно узнать о каком Университете вы говорите
Надеюсь это шутка))
Сидя дома, вам бумажку не дадут, за просмотр видео на ютубе.
@@НиколайСавинов-ъ5й ее в туалете пооолно
Тема для ролика: до какой температуры нагреются 10 литров антифриза если под ними сжечь 100 грамм бензина и до какой температуры нагреет 10литров антифриза двигатель внутреннего сгорания при работе, используя те-же 100 граммов бензина, но если двигатель ещё будет крутить генератор к которому подключен нагреватель вставленный в антифриз)
Дети будут в восторге!)
Кстати, было б неплохо если б кто-нибудь снял ролик по зависимости скорости расстворения сжатой-растянутой и свободной пружинки в кислоте)
"Золотая чаша" десять часов.
Cпасибо!
Ну в теории у вас вообще всё гладко) через чур гладко)
Как бы смешно не звучало, но как раз подобные видео и выполняют главную функцию! ликбез.
В связи с этим интересно рассмотреть эффект Ребиндера.
Вот вам похожий вопрос: откуда берётся энергия на расширение воды при её охлаждении вблизи точки замерзания? Речь даже не идёт о фазовом переходе, имею ввиду именно жидкую воду в районе 0-4 градусов Цельсия. То есть, с одной стороны мы отбираем тепло у воды, а она расширяется и может при этом даже выполнить работу. Потом мы прибавляем к воде столько же тепла и она сжимается, по идее тоже способна выполнить работу при этом. Где подвох?
Чёткость
И Вам спасибо👍🏻
Хотелось бы, что бы вы рассмотрели тему электромагнитных волн, их возникновения, диапазон. Особенно интересна природа возникновения (?) различного рода фотонов, и их отличия.
Ничосе задача, о которой и так всем известно! Я так думаю выпускники топовых мировых вузов сходу ее не решат!
Андрей, очень кстати. Недавно рассуждал на тему самого теплоемкого простого вещества. Так вот с удивлением узнал, что если ограничиться объемом, то есть сравнивать удельные объемные теплоемкости, то оказалось, что как раз из всех металлов самач простая углеродистая сталь является рекордсменом среди металлов. Понятно, что до воды ей далеко, но если задача с лимитом объема то для запасения максимальнтоо тепла лучше брать сталь.
Наверное, интереснее было бы сравнить с теплотой плавления. Ведь и в том и в другом случае речь идет об энергии межатомных (молекулярных) связей.
А из сравнения можно прикинуть, во сколько раз меньше связей надо разорвать для механического разрушения, по сравнению с необходимой для изменения фазового состояния.
.
Еще задачка примерно того же сорта: подняли бочку бензина в альплагерь на высоте несколько километров,
совершили нехилую работу, а там бензин сожгли, используя для разных нужд.
Куда делась совершенная работа?
Есть идея для практического использования явления описанного в ролике.Для охлаждения в космосе можно применить "лесочное" охлаждение или нет?Протяжка через теплообменник замкнутой или поочерёдно разматывающейся и сматывающейся нити которая разматываясь в пространство космоса излучала тепло полученное в теплообменнике.Если я правильно понимаю явления то,такая струна нагрелась бы в теплообменнике если имела бы плотный контакт с валиком который получал бы тепло из помещения станции и выйдя наружу попыталась бы сравняться с энергией забортного потенциала,остыть.А вот по ролику в этом нюанс появляется как струна закрученная в пружинку станет себя вести если её растягивать при намотки на барабан а покидая барабан она по своей изначальной структуре будет сама принимать свою спиральную форму?В космосе струна имела бы произвольную форму возможно была бы необходимость растянуть её на вешалку бельевую подобно струнам арфы ну а вот есть ли смысл для лучшего теплообмена растягивать такую струну так как сжимать скорее всего способов нет?Для теплообмена площадь соприкосновения важна при отсутствии переносчика тепла,как сделать так чтобы струна прижималась всей своей поверхностью в теплообменнике?
Работа перешла в потенциальную энергию.
@@SAIGUK Только надо уточнить: в ГРАВИТАЦИОННУЮ энергию. Потому как внутренняя упругая энергия есть, по сути, тоже потенциальная энергия.
В общем, в обеих задачах идет речь о взаимопревращениях потенциальной (в т.ч. и внутренней) и кинетической (тепловой) энергий.
@@ВасилийКутьков-г9б проблема в том, что Вы предлагаете МЕХАНИЧЕСКУЮ систему с движущимися частями. У любого механизма весьма ограниченный ресурс, просто вследствие износа трением. Тем более, в вакууме, где любая смазка достаточно быстро испаряется, и на трущихся поверхностях начинают образовываться задиры, и происходит заклинивание.
@@salavatishikaev3104,да уже есть расчёты на сферические охладители для космоса с двойными стенками между которых ож или газ пропускается и отдаёт тепло поверхности сферы которая переизлучает его в космос.Вроде хватает по расчетам.Но фантазируют даже над капельным охлаждением в котором капли прям через открытый космос в улавитель пролетают,так как для серьёзного охлаждения требуется большая площадь и проблема метеоритов и ремонта после их попадания требует ещё больше надёжности и запаса ремонтопригодности.
А если растянуть пружину, то наоборот охлаждать будет?
Если вспомнить, что на сколько разогреется кислота если её влить в воду, то все эти физические игрушки (запасения энергии в пружине) сущщая еиунда по сравнению с химической энергией (аккумуляторы, горение, взрыв, даже водородные связи). Химическую энергию бъет только энергия ядра, ядерные реакции. Что классно рассказано в фильме Павла Клушанцева "Тайна вещества" 1956 года!
Вау! Классный момент)
Это получается, что деформированная пружина растворится быстрее недеформированной за счет дополнительного подогрева, который будет способствовать протеканию химической реакции.
В этот раз вы не задали традиционных вопросов на подумать, поэтому хочу подкинуть вам и зрителям вопрос, который пришел мне в голову:
При одинаковом количестве запасенной энергии, какая пружина растворится быстрее - сжатая или растянутая?
Не факт, что этот минимальный нагрев увеличит скорость реакции. Скорость реакции - это вообще дело очень непростое, это физика неравновестных процессов, нужно входить в детали.
Задача сформулирована предельно идеально: пружина не будет растворяться равномерно, она разрушится раньше чем растворится. Следовательно значительная часть потенциальной энергии будет израсходована в процессе изменения формы пружины по мере её растворения.
Я не являюсь экспертом в области химии, однако кое-что понимаю из природы химического взаимодействия. Думаю, как и мне, кому-то может быть интересно как описанное явление происходит на химическом уровне. Надеюсь, если в чем-то ошибусь - химики меня поправят. итак: Для начала поймём. Почему вообще протекает реакция железа с кислотой?! ?! Дело в том, что потенциальная энергия между атомом водорода в молекуле кислоты и оставшейся ее (молекулы) частью ниже чем также самая потенциальная энергия между этой же оставшейся частью молекулы кислоты и атомом железа. Можно сказать что химическая связь это энергетическая яма. У атома железа и кислотного остатка она глубже чем у атома водорода и кислотного остатка. Химическая связь между атомами железа в кристаллической решетке металла также является энергетической ямой определенной глубины. Чтобы оторвать атом железа от решетки нужно совершить работу. Так как же это происходит химически?! Эту модель можно представить в виде железной гайки и двух магнитов. Изначально гайку держит маленький слабый магнитик - это связь атомов железа в металлической решетки. Затем к гайке горизонтально с противоположной стороны начинают подносить большой и очень сильный неодимовый магнит - это наша молекула кислоты. Сейчас потенциальная энергия между ней и слабым магнитом равна нулю - гайка в низшим положении. А потенциальная энергия гайки и неодимового магнита наоборот велика из-за расстояния до него и его сылы. Гайка начнет отрыв от слабого магнита, кода расстояние между ней и большим магнитом станет таким что силы двух магнитов воздействующие на гайку сравняются. После чего гайка начнет отлёт от слабого магнита в сторону сильного. Потенциальная энергия между ней и слабым магнитом начнет увеличивается а между ней и сильным магнитом - уменьшатся. По мере отдаления от слабого магнита потенциальная энергия гайки с ним будет расти все медленнее из-за ослабления силы которую нужно преодолеть для отдаления. По мере приближения к сильному магниту все больше ее потенциальной энергии с сильным магнитом будет переходить в кинетическую энергию полета гайки, так как все меньше энергии будет уходить в потенциальную энергию мелкого магнита, а также из-за возрастания силы воздействия большого магнита по мере приближения к нему. За мгновение до удара гайки о большой магнит вся потенциальная энергия между ней и большим магнитом перешла в кинетическую энергию полета гайки и потенциальную энергию между ней и мелким магнитом. В случае с гайкой вся ее кинетическая энергия при ударе о магнит перейдет в тепло, ну может ещё в разрушение оболочки магнита. А вот в случае с атомом железа вся его кинетическая энергия пойдет на выбивание атома водорода со своего законного узла и весь ее приличный остаток перейдет в кинетическую энергию всей молекулы - а значит в тепло. Когда атом железа с налета пройдет узел и подойдёт ближе, кулоновские силы будут стараться вернуть его туда, тем самым разгоняя от него всю остальную молекулу. При деформации металла пружины мы просто чуть приподнимем атом железа в его энергетической яме. Тем самым меньше потенциальной энергии уйдет на его извлечение от туда, тем больше потенциальной энергии уйдет в кинетическую. Отрыв атома железа от решетки произойдет при большем расстоянии от молекулы кислоты, а значит и разгон будет сильнее. Надеюсь, вы не устали)
Первая мысль, которую я сказал в слух при просмотре этого видео - "ДА ЛАДНО?!", на 1:14 даже нажал на паузу, что бы написать это xD Смотрю дальше))
Пример с кристаллической решеткой, идеален для понимания происходящих процессов. Браво!)
Что браво? В 7 классе на физике чем занимался?
мне 33 года, физику уважаю. Но не чего подобного я ни когда не слышал, очень интересно.
Я тоже задумывался про пружину и кислоту. Выводы сделал те-же.
Всё просто! При не з значителной деформировании материала одни атомы прижаты друг кдругу другие оттянуты. При разрушении химических связей кислотой прижатые атомы сразу отлетают, "оттянутые" притягиваются потом отскакивают как мячики. И приобретают при этом дополнительную скорость. Из термодинамики: температура это средняя скорость кинетической энергии молекул.
Сразу бы написали, что не будет в кадре пружины в кислоте
Добрый день, спасибо, про эту задачу услышал в первый раз =)
Мне запомнилась другая любопытная задача, которую мы решить не смогли: представим, что в деревянный брусок забивают гвоздь, а потом его вытаскивают. На какое действие будет затрачено энергии больше - на то, чтобы забить гвоздь, или на то, чтобы его вытащить?
Логично предположить, что на забивание - при забивании нужно потратить энергию на трение, разрушение и деформацию пучка волокон вокруг гвоздя, а при вытаскивании - только на трение. С другой стороны, на гвоздях часть делают насечки, препятствующие его вытаскиванию, что увеличивает энергию на это вытаскивание и если насечки направленные - то энергию забивания они увеличивают в меньшей степени.
Схожую оценку можно получить и эмпирически: ломаемая усталостной деформацией в ходе многократного сгибания-разгибания проволока тоже греется с окружающей температуры до температуры выше болевого порога (50-60°С) за какую-то дюжину циклов.
раз уж речь зашла о классических задачах, вспоминается задача с самой первой международной олимпиады по физике:
есть два одинаковых металлических шара, один лежит на столе, другой подвешен на нитке, причем теплообмена с окружающей средой нет. обоим шарам сообщается одинаковое количество теплоты. какой сильнее нагреется ?
было бы тоже интересно в вашем формате про это послушать и численно оценить. кстати, говорят, что в реальных экспериментах результат сильно противоречит теории, что тоже любопытно.
@@irgant Имеется в виду, что материал, из которого изготовлены шары, подвержен тепловому расширению. И соответственно, потенциальная энергия шаров в поле тяготения Земли будет разная.
Я бы эту задачу решал так. Чтобы не запутаться, что над чем совершает работу, и вообще избавиться от этой величины, будем рассматривать систему Земля + шар целиком. Ее полная энергия состоит из внутренней энергии Земли (которая не меняется), внутренней энергии шара (которая меняется, и изменение которой как раз и связано через "теплоемкость при постоянной высоте центра тяжести" с температурой шара), и потенциальной энергии их гравитационного взаимодействия. И в том и в другом случае всей системе сообщают количество теплоты Q, которое целиком расходуется на увеличение полной энергии системы. В случае "шар на столе", потенциальная энергия увеличится, так как шар поднимется. В случае "шар на нитке", потенциальная энергия уменьшится. Соответственно, в случае "шар на столе", так как часть теплоты пойдет на увеличение потенциальной энергии, шар недополучит какое-то количество внутренней энергии, а "шар на нитке" аналогичным образом получит "лишнюю" внутреннюю энергию, так как его потенциальная энергия стала более отрицательной. Соответственно, шар на нитке нагреется до более высокой температуры.
@@AlexanderPatrakov Не факт. Шар на столе - сжат, шар на нити - расстянут. У какого шара больше теплоемкость? Я не знаю ответа. Проблема в том, что эффект гравитационной поправки настолько мал, что наверняка лежит за пределами точности всех известных в школе моделей.
Задачу можно применитть как оценку случая забивания гвоздя в твёрдое дерево. При ударе молоток сжимает гвозь- ту его часть, что ещё не вошла в дерево, а потом гвоздь совершает затухающие колебания, и эта энергия рассеивается в тепло. С учётом того что ударов много, можно ожидать, что гвроздь нагреется примерно на десяток градусов!
Все это хорошо, но что это за молекулы стали такие? Может, все-таки атомы железа?
В какой-то момент пружина сломалась бы в самом тонком месте
Модуль юнка.. страшно звучит даже :)
Плотность играет решающую роль. Например в пневматических пружинных винтовках сжимается воздух. Нагрев идет до тысячи градусов. Если сделать цилиндр с окном из стекла, то видная яркая белая вспышка в момент максимального сжатия. Ну собственно и на уроках физики раньше показывали опыт по вочпламенению паров эфира от резкого сжатия воздуха. Дизельный эффект типа.
Хотелось бы отметить, что Кельвин абсолютная единица измерения, а следовательно это не градусы. Градус - единица использующая для начала шкалы произвольную точку.
Градус Кельвина - вполне легитимное выражение. Когда я учился, московские профессора говорили именно так. Сейсас уже говорят Кельвин, опуская градус.
Спасибо! Я бы хотел чтобы вы были у меня преподователем
Буквально на днях вспоминал этот эксперимент, странно что пружина растворяется дольше, тем самым каким-то образом тратит запасённую в ней энергию.
Стоит измерить увеличение температуры гвоздя при расплющивании его молотком. Он вроде заметно горячим становится.
Интересная рубашка, периодически мерцает
Ни одна кислота в мире не обманет закон сохранения энергии!
Кстати, очень правильное замечание по поводу изменения температуры реагентов при химической реакции. Об этом обычно не задумываются. Интересно 🤔, а предельное напряжение металла повлияет на скорость реакции с кислотой, и если да, то каким образом?
Интересно, почему тогда тела не разрушаются при нагреве на 3 градуса? Ведь энергии достаточно.
не только энергия важна.
Вездесущая физика
Лучше расскажите. Куда девается энергия при интерференции, когда волна взаимно гасится.
Она в других местах увеличивается, там, где волна усиливается.
Если по простому, сжатая пружина, растворится быстрее не сжатой?
Раз пошли теоретические задачи:
Воздушный обогреватель в закрытой ванной комнате. Когда он работает, температура воздуха повышается, а относительная влажность падает. В каком случае будет субьективно холоднее человеку, вылезшему из душа(мокрому) - если обогреватель работал и нагрел комнату или не работал?
холоднее в холодной
Хреновая задачка)
Не нашел значение плотности стали примененное в ролике - 7000кг/м3, да и всегда сам применял удельный вес равный 7850кг/м3 - подскажите, куда копать?
"молекулы стали".., я чет думал там атомы
Спасибо, на один вопрос меньше! Меня такой вопрос мучает, если в толстостенном сосуде под атмосферным давлением находятся две части водорода и одна кислорода, и это дело взрывают, то какое давление установится в баллоне после взрыва. Вообще, интересно, что в таких изохорных процессах происходит.
Вот ещё вопрос: как поведет себя напряжение на концах катушки охватывающей пробирку с кислотой в которой растворяется магнит?🤔
Расскажите откуда постоянный магнит берет энергию на поддержание магнитного поля.
Все здорово, но не надо про молекулы стали. У металлов нет молекул, ухо режет оговорка.
Спасибо! Первый раз слышу эту задачу. Ещё меня давно мучает вопрос - куда денется энергия если обмотать электронагреватель утеплителем?
Ведь эл.счётчик намотает то же количество киловатт, а в комнате будет холоднее, чем с неутеплённым эл.нагревателем!
Одни нагреватели перегорят, у других повысится сопротивление из-за чрезмерного нагрева. Наверное так
@@ВасяПупкин-ъ4ш4к
Спасибо! Получается, что КПД (экономичность) эл.нагревателя не зависит от его конструкции? Утепляем ТЭН>повышается сопротивление >уменьшается потребление эл.энергии. Мне кажется, что что-то здесь не так!?
@@АлександрРябинин-р7ы сопротивление холодной 100ватной лампы накаливания примерно 70ом
@@ВасяПупкин-ъ4ш4к
В лампе часть энергии уходит на свет. Чтобы не отвлекаться, лучше говорить о приборах, которые дают только тепло. Например, у нового кипятильника и кипятильника, покрытого накипью, разное КПД?
@@АлександрРябинин-р7ы думаю нет. У водонагревателя кпд думаю стремится к 100. Накипь ухудшает теплоотвод, температура нихрома возростает, растет разность температур и тем самым увеличивая теплообмен. Тоесть просто смещается температура равновесия нихромовой проволки. Ну и растёт сопротивление за щёт увеличения температуры.
Ну а если хочется убедится, то делаем эксперемент. А то можно долго рассусоливать, подсовывая эффекты под свои мысли
Это как по теории
А на практике я скажу, как будет. В каком-то месте пружинка ослабнет из-за эрозии настолько, что просто в этом месте разорвется, и половинки пружины вернутся в нерастянутое состояние. Потому что только в теории пружинка может растворятся с постоянной скоростью вдоль своей длины и без образования пор, трещин и т.д.
половинки вернутся в нерастянутое состояние и совершат работу против силы трения.
Подняли 10 кГ угля на высоту 20м , там его не сбросили с высоты, а сожгли. Куда делась энергия подьема груза если теплотворная способность угля и внизу и на высоте одинаковая?
энергия подьема груза никуда не исчезала ) она осталась в высоте атомов углерода.
Хорошие уроки, жаль что у нас в шконе нет таких
А у нас в школе про пружину в кислоте рассказывали
Значит ли это что кусок стали в заделке с обоих сторон при нагреве на 3 градуса получит разрушительную деформацию?
Поэкспериментируйте с хрупким чугуном, лучше стеклом
Очень хороший пример для проверки рассчёта!
Похоже что расчёт не верный, т.к. интуитивно ощущается что совсем легко такое изменение температуры перенесёт сталь.
Ошибочность некоторых теоретических моделей легко почувствовать, а некоторые прям неоднозначны по размерностям происходящих процессов, такие "перевороты" модели очень помогают.
Но ведь молекулы с одной стороны сжаты, а с другой стороны растянуты... В среднем получаются будут отлетать молекулы при растворении. Получается энергия как бы есть в пружине очевидно, энергия может быть и в жатости и в растянутости, но в тепловую энергию она не перейдёт...
Андрей, доброго времени суток, у меня есть идея для ролика. Возьмем бутылку из под Шампанского с водой и оставим на морозе. Соответственно её разорвет(Из опыта получается неплохая кинетическая энергия у осколков).
И получается в такой системе мы отбираем энергию, и в какой-то момент она из неё высвобождается. Закон сохранения ставить под сомнение не будем, а значит лед внутри бутылки должен остыть? И остынет, если так, он ниже окружающего воздуха? Интересный вопрос!?)
Вы изобрели мех. холодильник , гляньте не стоит ли на кухне )
@@Al-hy2wc Проверил. Нет. Самый обычный только.
@@romanovar это он, мех. и есть, на том же принципе
Лед не обязательно сильно остынет. Дело в том, что лед - это не идеальный газ, его энергия зависит и от температуры, и от давления, а давления там большие, на пределе прочности стекла. Стало быть, давление льда уменьшится до атмосферного после взрыва бутылки (адиабатическое расширение), а температура, быть может, и не уменьшится, надо смотреть на зависимость энергии льда от температуры и давления.
Интересно. Но так то, в стали не молекулы, а атомы.
👍
А если мы растворим шашку динамита, куда денется колоссальная энергия взрыва? Причем тут даже и температура не увеличится
Есть проблема: при деформации то энергия уже высвободилась ввиде нагрева металла в месте деформации. Получается, энергия дважды высвободилась - разве бывает такое?
При сжатии пружины молекулы не сжимаются, просто с другой стороны проволоки растягиваются (относительно покоя пружины). Я не уверен, но твёрдые вещества слишком сложно сжать. 1:20
Закон Гука
@@RobotN001 Я про другое. Сжимается не сама сталь.
@@maratsamikov8184 , в спиральной пружине сталь работает на скручивание. значит она сдвигается. но если взять просто стальной лист, и надавить на него, то он сожмётся. Объёмный модуль упругости стали не большой.
Ну насчёт молекул в стали Вы скорее всего погорячились
Заставка😅
Я впервые узнал о задаче. Вася 22 годика.
Век живи век учись ! Денска 42 годика😂 тоже незнал.
А еще интересно было бы посчитать на сколько пружина станет тяжелее когда ее сжали
Правильно говорить в кинетическую энергию атомов а не тепло. Энергия может быть отрицательной.
А если взять эту же кинетическую энергию и приложить к поршеню сжимающего газ то получится уже другая история
Странный результат! Наверное, все замечали, что если взять проволоку стальную и резко сложить вдвое, а потом моментально коснуться места сгиба, то можно даже обжечься. Почему так? :)
А что странного? место сгиба очень маленькое по объему, нагреть его легко, а энергии на сгибание затрачивается достаточно много. ИМХО.
Есть известный кузненчый фокус, берут гвоздик и молоточком по нему быстро колотят - потом можно огонёчек запалить
погодите, а разве энергия сжатия пружины не переходит сразу частично в нагревание пружины?
и потом если предварительно напряженная пружина остыла и попала в кислоту той же температуры, то растворение приведёт к "осколочному" высвобождению энергии на макро крошках пружины, которые просто побаламутят жидкость безо всякого изменения температуры , не ?
Разве на "баламучивание" жидкости не тратится энергия?
Есть одна серьезная ошибка: "молекулы стали". Очень плохая ошибка.
5:25 градуса Кельвина?
А почему жидкость нагреется, а не охладится? Вот мои рассуждения:
При сжатии пружины происходит сжатие вещества с выделением тепла, а при расжатии - поглощение...
Ну как с газами: при сжатии - нагрев, при обратном процессе - охлаждение...
У газа при сжатии энергия созданная работой идет в его тепловую энергию. Только потому у него увеличивается температура.
У твердого тела есть дополнительный способ хранить энергию - в механическом напряжении, то есть в энергиях связи между атомами кристаллической решетки. Он очевидно не теплота, потому температура не растет при этом.
Но при этом энергия мех напряжения может превратиться в чтото другое, в том числе и в тепловую при обратной деформации пружины. И нет никакой разницы была она сжата или растянута.
@@iamaim2847 Так, по порядку:
Представим аналогичную пружине систему в виде трубы и поршня в нем. С одной стороны труба закрыта.
Давим на поршень, сжимая воздух внутри трубы. Что получаем?
1. Выделяется тепловая энергия (типа молекулы сближаются, энергия возрастает и т.д.)
2. Запасается энергия (ну межмолекулярное отталкивание же, газы сопротивляются :) )
С пружиной почти то же самое, только работают не только межмолекулярные, но и межатомные связи, смотря какой материал)
Ну это моё имхо...
@@ВолодимирЗбаратський
>2. Запасается энергия (ну межмолекулярное отталкивание же, газы сопротивляются :) )
Так в газе растет тепловая энергия, значит и скорость частиц, то есть энергия эта кинетическая. Постоянных сил отталкивания как в кристаллической решетке там какбы и нет. Они появляются только во время столкновений, и постоянно хранить энергию не могут.
@@iamaim2847 Не согласен. После остывания сжатого газа разве он не сможет совершить работу при расширении? Но он то ведь уже холодный (т.е. сравнялся тепрературой с окружающей средой). При сжатии твёрдого тела атомы тоже приближаются друг к другу. Растёт внутренняя потенциальная энергия. Выделяется тепло.
Я вспомнил другой вопрос не совсем по теме. Если нагреть стальной стержень и подвесить на него груз. При охлаждении стержня груз поднимится. .Как это будет выглядеть термодинамически? Во всех тепловых машинах рабочее тело совершает полжительную работу при нагревании. Но в данном случае при охлаждении.
Изотермический процесс - рабочее тело совершает положительную работу без нагревания)
Тут процесс ближе к адиабатному. Но тут во время рабочего хода надо отводить тепло. В класических машинах надо подводить. И сколько стержень может произвести работы? Наверное зависит от его прочности и стойкости к деформации. Если бы в теории стержень был неограничено прочный и не деформировался то .......
Тут всё интереснее чем в тепловых машинах, т.к. такое же можно проделать и с поршнем с газом озлаждающимся, но там поднимать груз будет атмосферный газ а не тянуть газ в цилиндре;)
Кислота скорее всего будет не чистая, а водный раствор. А теплоёмкость воды больше чем у стали весьма значительно.
Удельный вес стали выше 7, почти 8. Значит и нагрев будет меньше 3 К
А куда девается потенциальная энергия дров, поднятых на верхний этаж??
На нагрев носильщика
На мой взгляд не рационально называть одно и тоже разными еденицами измерения (паскали, джоуоли, ккаллории и др) это усложняет изучения физики.
одно и тоже и не называется
@@RobotN001 поясните? Разве это не единицы измерения энергии затраченных для совершения работы?
@@МаратШамунов паскали используются для давления.
А куда подевалась сила стекла, компенсирующая силу распёртой в неё пружины?
@@Ihor_Semenenko на восстановление много не надо.
Не пойму: Система Земля-Луна имеет запас энергии (кинетическая + потенциальная). На Земле происходят приливы, часть энергии переходит в трение - тепло - излучение. Общая энергия системы Земля-Луна уменьшается. В результате Луна переходит на более высокую орбиту (Это факт. Там меньше орбитальная скорость). ВОПРОС: ОТКУДА ЛУНА ЗНАЕТ, ЧТО ЕЙ НУЖНО УДАЛИТЬСЯ ОТ ЗЕМЛИ?
>Общая энергия системы Земля-Луна уменьшается.
Вот это кстати наоборот.
Угловая скорость собственного вращения Земли на много больше чем скорость орбиты Луны. На пальцах тут оборот в сутки, там в месяц.
Земля проворачивается так, что приливная волна постоянно опережает Луну, то есть находится впереди по направлению движении по орбите.
Земля с учетом приливных горбов перестает быть осевосеммитричным телом. Ближний горб ближе, и действует сильнее чем дальний. Потому результирующая гравитационная сила приложенная в Луне направлена не точно на барицентр, а имеет небольшую тангенциальную составляющую разгоняющую Луну.
А дальше стандартная задачка на орбитальную механику. Тело с большей скоростью в той же точке через пол оборота окажется на большей высоте и меньшей скорости.
@@iamaim2847 "Общая энергия системы Земля-Луна уменьшается.
Вот это кстати наоборот." - Дальше можно не читать.
Я уже писал: "...происходят приливы, часть энергии переходит в трение - тепло - излучение. ". Излучение уносит часть общей энергии системы Земля- Луна.
@@ИзяШнобельман Ну так приливная волна тратит энергию вращения Земли, а не орбитальную энергию Луны. Последнюю она только увеличивает.
@@ИзяШнобельман выучи формулы или тролль🤣
По такой логике ракетам топливо не нужно, они бы улетали в бесконечность сами и без топлива
@@КоргиКорги-с7п Какие формулы? Какая логика?? Ничего не понял.
интересно у каких материалов дельтаТ наибольшее?
Материалы с меньшей плотности
Главно резко банку не открывать а то шаровой розряд энергии может убить
Перемудрили. Сталь, модуль юнга, процент, епсилон в в квадрате. k•X•X хватит. Пусть будет маловато градусов, зато поучительнее.
надо в двух калориметрах растворять в одном пружина сжата в другом нет . пружины одинаковы по весу и намотаны из одного прутка проволоки . кислота то же одинаковой концентрации и температуры и тогда все будет ясно а так это все только домыслы .
@@schetnikov 0 и 0. Либо это будет такая установка размером с комнату и такой отдел с зарплатой. У всех должно быть море идей, как бы это всë сделать.
Как эти формулы можно запомнить ?
эти формулы ерунда запомнить они логически выводятся при понимании сути, не понимаю как можно запомнить формулы связанные с вычислением интеграла
Рубашка очень хорошая и красивая, но явно не для кадра. Очень уж мелькает!
Когда говорят про температуру в кельвинах слово градус не применяют вроде как
Лол. А в Фаренгейтах? А в собственных величинах, выбранных чтобы удобнее решать задачу?
Еще как используются градусы по кельвину. Точнек - могут использоваться, на усмотрение
Вот вы придираетесь ) До 1967 года называли градус кельвина и учили так)
А я ожидал про пружинный маятник в кислоте (
Пружина под кислотой)