در مصرف «باد» هم صرفه‎جویی کنید!

توربین‌های بادی انرژی جنبشی هوای اطراف خود را استخراج می‌کنند و از آن برق تولید می‌کنند. اما این تنها اثری نیست که این توربین‌ها بر طبیعت دارند. از آنجایی‌که انرژی کمتر به معنای باد ضعیف‌تر است، بنابراین توربین‌های بادی منجر به کاهش بادخیزی می‌شوند. از نظر فنی، ناحیه هوای پشت سر یک توربین (و یا پشت تمام توربین‌های یک مزرعه بادی) پدیده‌ای را تجربه می‌کنند که به نام «خلاء سرعت باد» یا «کسری تکانه» شناخته می‌شود. به عبارت دیگر، سرعت هوا کم می‌شود.

این پدیده همچنین تاثیراتی بر میزان بازدهی مزارع بادی دارد. توربین‌های رو به باد در یک مزرعه بادی با تراکم بالا ممکن است باعث تضعیف بادی شود که به توربین‌های پایین‌دست مزرعه می‌رسد. البته می‌تواند اثر کلی‌تری هم داشته باشد. اگر مزارع بادی در مقیاس بزرگی ساخته شوند، این امکان وجود دارد که کسری تکانه تجمعی آنها باعث کاهش سرعت باد در مقیاس جهانی شود. اگرچه نحوه تغییرات بادها کاملا پیچیده است، احتمالا باد در منطقه با کاهش سرعت و در مناطق دیگری با افزایش سرعت مواجه می‌شود.
مزارع بادی همچنین می‌توانند بر دمای محل تاثیر بگذارند. به گفته سومناث بایدیا روی، متخصص هواشناسی دانشگاه ایلینویز، زمانی‌که باد از بالای یک مزرعه بادی عبور می‌کند، توربین‌ها باعث ایجاد دنباله‌های هوایی می‌شوند که منجر به افت سرعت باد و افزایش آشفتگی می‌شود. گردونه توربین‌ها نیز مجموعه‌ای از گردابه‌های هوایی ایجاد می‌کنند که باعث اختلاط هوای بالا و پایین توربین می‌شود. این گردابه‌ها باعث بالا رفتن هوای سرد و پایین آمدن هوای گرم و یا بالعکس می‌شود. آشفتگی کلی به وجود آمده باعث افزایش یا کاهش دمای محلی می‌شود. در تحقیقی که سال 2012 / 1391 منتشر شده است، گروهی از محققان نواحی بالای چندین مزرعه بادی در تگزاس را بررسی کردند، و دریافتند که دمای سطحی محل به میزان اندک ولی معناداری افزایش یافته است.

به نقل از خبرآنلاین-محمد حاج زمان

یخ و آب صفر درجه

صحبت از آنجا شروع شد که ملیسا خانم این سوال را مطرح نمود:

"قطعه ای یخ درون آب صفر درجه انداخته می شود،حجم یخ چه تغییری میکند؟"

بیایید مساله را به صورت زیر بررسی کنیم.

نگاه اول:قطعه ای یخ در اختیار داریم این قطعه در یک یخچال قرار داده شده است و به شکل یک قطعه جامد با دمای صفر درجه قرار دارد (یخ صفر بسیار ناپایدار است و در اثر گرفتن کمترین دما به آب تبدیل می شود)،حال این یخ را به خارج از یخچال انتقال می دهیم چه روی می دهد؟چرا؟

نگاه دوم:قطعه ای یخ در اختیار داریم این قطعه در یک یخچال قرار داده شده است و به شکل یک قطعه جامد با دمای معین قرار دارد،حال این یخ را به خارج از یخچال انتقال می دهیم و در درون مقداری آب که به دمای تعادل در محیط رسیده است می اندازیم چه روی می دهد؟چرا؟

خوب در مثالهای بالا چه روی می دهد؟کدام بخش گرما می دهد و کدام ماده گرما می گیرد؟در چه حالتی ممکن است همه قطعه یخ ذوب و تبدیل به آب نشود؟چرا ممکن است هنگامی که قطعه ای از یخ را درون یک ظرف آب می اندازیم،تمام یخ ذوب نشود؟

به نظر شما هنگامی که تمام یخ ذوب نمی شود دمای آب و یخ به چند درجه رسیده است؟

خوب حال که به مطالب بالا دقت کردید،به این موضوع هم نگاه دقیق تری بیندازید.

قطعه ای از یک یخ جامد را (مثلا -5 درجه) را درون آب صفر درجه می اندازیم (این آب مثلا با انداختن یک قطعه یخ دیگر و ذوب شدن تدریجی آن در یک محیط متعادل رخ داده است از این رو دمای تعادل صفر است)،آیا یخ می تواند از آب گرما بگیرد؟

اگر از آب گرما بگیرد در حقیقت دمای آب را پایین آورده است اما آب صفر درجه که دمایش اندکی کمتر شود به یخ تبدیل می شود!!

شاید بگویید به آب گرما میدهد،پس یخ ما به آب گرما می دهد تا یخ تر شود!!پس یخ نمی تواند به آب گرما دهد چون دمایش پایین تر است و همان طور که می دانیم  همواره گرما از دمای بالاتر به پایین تر منتقل می شود.

پس چه روی میدهد؟

الف ) اگر قطعه یخ دارای دمای صفر درجه باشد،به همان حالت باقی می ماند.

ب ) اگر دمای قطعه یخ کمتر باشد از آب گرما می گیرد و آب را تبدیل به یخ می کند تا هر دو به دمای تعادل برسند از این رو حجمش افزایش می یابد.

ج ) اگر قطعه یخ بسیار بزرگ و دمایش پایین تر از آب باشد،ممکن است سبب یخ زدن کل آب به طور ناگهانی شود.

به نظر شما چه اتفاق های دیگری روی خواهد داد؟چرا برای یخ زدن سریع آب نیازمند قطعه یخ بزرگ هستیم؟