چرا یخ خشک،خشک است؟

سلام دوستان گرامی،از اینکه در این مدت با دلگرمی خود سبب افزایش روحیه از دست رفته من شدید،بسیار سپاسگزارم.با توجه به سخن بسیار دقیق یکی از خوانندگان بر آن شدم تا سایتی را بر اساس همین نام طراحی و مطالب را در آنجا قرار دهم تا مبادا دوباره مشکل پیش بیاید.

تا آماده شدن سایت،با ما باشید!

سوال بسیار ساده است،یخ خشک چیست؟ابر نیست،مه هم نیست،احتمالا یخی است که تر نیست!

اینها ساده ترین جوابی هستند که برای یخ خشک توسط افراد مختلف بیان می شود.اما واقعا یخ خشک چیست؟

یخ خشک همان کربن دی اکسید خالص است.اما اگر یخ خشک در مجاورت هوا قرار گیرد،یک حالت مه مانند در اطراف آن ایجاد می شود،به نظر شما این مه ایجاد شده،کربن دی اکسید تبدیل شده به گاز است؟

ابتدا باید به این نکته دقت کنید که در حقیقت کربن دی اکسید گازی است نامرئی،از این رو آنچه ما مشاهده می کنیم آب خالص است!این مه حاصل ازمیعان رطوبت طبیعی هوا به واسطه ی دمای پایین یخ خشک می باشد.(در زمستان به هوای بیرون ها کنید،به نظر شما مه ایجاد شده از چه نوعی است؟کربن دی اکسید یا قطرات ریز آب)

یخ خشک همان کربن دی اکسید جامد است مثل یخ خودمان (خوب باید جامد هم باشد!)اما تفاوت آن با یخ معمولی در این است که آب در دمای 0 درجه سانتی گراد جامد می شود  در حالی که کربن دی اکسید در هوای -78.5 درجه سانتی گراد جامد می گردد.از این رو دمای یخ خشک نسبت به یخ معمولی پایین تر است (راستی به نظر شما چرا یخ خشک را بدون دستکش نباید لمس کرد؟)

اما دومین نکته این است که یخ معمولی در هوای اتاق به سرعت ذوب می شود و خیس می شود، چرا که یخ می توان در فشار معمولی (فشار هوا) ذوب و تبدیل به مایع شود،اما آیا این موضوع درباره یخ خشک صادق نیست، کربن دی اکسید ذوب نمی شود بلکه مستقیما به گاز تبدیل می شود چرا که در فشار معمولی نمی تواند به صورت مایع وجود داشته باشد.پس همیشه خشک است!

خوب حالا بر روی این سوال دقت کنید :به نظر شما در صحنه های فیلم برداری برای ایجاد مه مصنوعی بهتر است از چه ابزاری استفاده کنیم؟

غذای محرم و قانون ترمودینامیک

فدای سرت اگه شده مشک تو پاره ... فدای سرت اگه دل من بیقراره ....فدای سرت اگه خون از چشام میباره

آب آورم،چشم و چراغ لشگرم...دیده به راه تو دارد سقا همه اهل حرم

کم کم تاسوعا می آید و فریاد وا عطشا و ای اهل حرم از هر کوی و برزن به یاد بزرگ رادمرد کربلا به پا می شود.

این روزها غذای نذری گرفتن حال و هوای دیگری دارد،آشپز سر دیگ گریه می کند و همزمان سر بعضی داد می زند،شام عزا درست می کنند اما نه برای خود برای ارباب.

تازه می فهمم معنای "این حسین کیست که عالم همه دیوانه ی اوست".افسوس درک کردن این مرد هنوز هم برایم ناممکن است.

نگاهم به گازی می افتد که به رگلاتور فشار قوی وصل است،هر چه میگذرد شعله گاز کمتر میشود،احتمالا فشار خروجی گاز کمتر شده است،نگاهم را دقیق تر می کنم،قسمت پایین کپسول گاز یخ زده است.

انگار دما ناگهان کاهش یافته است،اندکی فکر می کنم،رگلاتور فشار قوی سبب خروج بسیار سریع گاز از کپسول می شود پس،فشار درون کپسول ناگهان کم  می شود و چون حجم کپسول ثابت است و فشار و دما با یکدیگر رابطه مستقیم دارند،با کاهش شدید فشار ، دما نیز بسیار سریع کاهش می یابد و بخار هوای اطراف کپسول به دلیل کاهش دما میعان شده و به جداره آن به صورت برفک می چسبد و اصطلاحا  میگویند "کپسول یخ زده است"!

آشپز آب گرمی را از درون دیگ در حال جوش بر می دارد و بر روی کپسول گاز می ریزد،ناگهان شعله دوباره زبانه می کشد و من به بررسی قانون ترمودینامیک می پردازم.

صدای مداحی فضای آشپز خانه را پر کرده است،من به پژواک صدا و طنین آن فکر می کنم و صدای هق هق آشپزی که قوانین عشق را می داند!

فشار و مباحث مربوط به آن (قسمت چهارم)

نیروی وارد بر کف سیال

می گفت،خدایا تو این گرونی خیلی باحالی که مهمونی میدی،واقعا دست مریزاد.

می گفت،تو دنیایی که آدمها پلید شدن چه میزبان با محبتی شدی.

می گفت و اشک توی چشماش حلقه زده بود،میدونستم امروز هم فشار تورم روش اثر گذاشته!

آخه می دونی باید مرد خونه باشی تا بفهمی چه رنجی است وقتی مجبوری هر دفعه خریدی را با کلمه ان شاا... به یک وقت دیگه موکول کنی!

نگاهی به آقا غوله ی بالا باندازه خیلی خوب می فهمی مفهوم فشار وارد برسطح چی هست،غولها هم غولهای قدیم،حداقل کم می خوردن و کمی لاغر تر بودند!

چه تقارن جالبی است مبحث فشار در فیزیک با فشاری که بر روی یک انسان وارد میشه.میتونی فشار اقتصادی را تو بخش های مختلف زندگی حس کنی!

راستی می دونید تو سیالات هم به دلیل اصل پاسکال،"در  یک سیال تراکم ناپذیر،تغییر فشار در یک نقطه به طور یکسان به همه نقاط سیال وارد می شود".

اما هرگاه این فشار بر یک سطح وارد شود،از طرف سیال نیرویی بر سطح مورد نظر وارد میشود.

باید توجه داشت همواره رابطه نیروی وارد شده بر یک سطح به صورت زیر می باشد. 

F=PA

سطح*فشار=نیرو

برای محاسبه این نیرو یکی از حالتهای زیر را در نظر می گیریم.

الف ) سطح صاف و افقی باشد.

ب ) سطح صاف و مورب یا قائم باشد.

ج ) سطح به صورت منحنی باشد.

ادامه دارد...

چرا شعله کبریت و یا شمع همیشه رو به بالاست؟

این روزها دیگه آتش شده امری عادی برای همه،هرکسی یک جور آتیش می گیره.

یکی خانه اش میسوزه یکی دستش و یکی هم از زخم زبون دیگران آتیش میگیره!همه اش هم سر بالا میره!

اما تا به حال به نحوه سوختن یک شعله مانند شعله شمع یا کبریت دقت کرده اید؟به نظر شما چرا شعله کبریت یا شمع یا هر شعله دیگری همیشه رو به بالاست؟آیا حالتهای خاص دیگری هم وجود داره؟

بیایید این موضوع را با هم بررسی کنیم.

اول از همه بیایید به نحوه سوختن نگاه کنیم.علت اصلی حرکت چیست؟اصلا چرا باید شعله به طرف بالا برود و به طرف پایین حرکت نکند؟مگر جاذبه در حرکت شعله موثر نیست؟

علت اصلی حرکت تغییر فشار در یک نقطه نسبت به نقطه دیگر است.این تغییر فشار گاهی به عنوان تغییر نیرو نیز بیان می شود.مثلا وقتی یک ماشین را هل میدهیم به آن نیرو وارد می کنیم و از آنجا که برآیند نیروهای وارد برجسم صفر نیست ماشین شروع به حرکت می کند.

از سوی دیگر می توانیم چنین بیان کنیم که وقتی به اتومبیل نیرو وارد میکنیم به سطح مزبور فشاری وارد می شود و چون برآیند فشارهای وارد صفر نمی باشد اتومبیل حرکت می کند.

در این جا هم وقتی شعله را روشن می کنیم در اثر واکنش شیمیایی ایجاد شده هوای اطراف شعله گرم و منبسط می شود و از آنجا که نسبت افزایش حجم هوا به افزایش دمای محیط بیشتر است پس فشار در آن ناحیه کاهش می یابد و چگالی هوای گرم کمتر بوده به طرف بالا رانده می شود (بازم همرفتی یا اصل ارشمیدس)

اما شعله برای سوختن نیاز به اکسیژن دارد که این اکسیژن با قرار گرفتن به جای هوای منبسط شده و بالا رفته باعث تداوم شعله شمع یا کبریت می شود.

اما نقش جاذبه چه می شود؟در حقیقت جاذبه همواره وارد و بر تک تک اتمهای گازهای اطراف شعله وارد می شود و همین عامل است که هوای چگال تر را به طرف پایین می کشد.

به نظر شما در نبود جاذبه چه روی می دهد؟به شکل زیر دقت کنید(سمت چپ:شعله درصورت وجود جاذبه و سمت راست : شعله در نبود جاذبه)،آیا به بقای شعله سمت راست امیدی هست؟راستی به رنگ شعله نیز دقت کنید،علت این تغییر رنگ چیست؟کمی به رنگ بندی و رنگ شعله دقت کنید جواب بسیار واضح است،لطفا کمی دقت کنید.

فشار و مباحث مربوط به آن (قسمت سوم)

به یک سفر علمی رفته بودیم حوالی طالقان در اطراف تهران برای دیدن سایت انرژی های نو.

در طول مسیر بود که مجبور شدیم در یک ناحیه توقف کنیم،یکی از همکاران اشاره به مکانی نمود که صدای حرکت آب در آن از دور قابل شنیدن بود.

نزدیک تر که رفتیم از آنچه که می دیدیم هراسی توامان با یک لذت درونی برای دیدن داشتیم.

آب در یک مسیر به طرف پایین حرکت می کرد و مسیری را می پیمود،می گفتند آب اضافی مربوط به سد است که آزاد شده است.

اما چیزی که جلب توجه می نمود این بود که در یک ناحیه از مسیر آبی که با شدت بسیار بالا در حال حرکت بود به یک منطقه بسیار عمیق وارد و در سوی دیگر آب آرامتر را شاهد حرکت بودیم اما علت چه بود؟به شکل زیر دقت کنید (ببخشید اگر انگلیسی نوشتم چون فونت فارسی را برنامه قبول نمی کرد)

در حقیقت این ناحیه که به عنوان فشار شکن عمل می کرد، از یک بخش عمیق بتون ریزی شده تشکیل شده بود. این ناحیه به عنوان یک سد در برابر شدت نیروی بسیار زیاد آب عمل می کند بر این اساس آبی که با سرعت بسیار بالا به این بخش برخورد می کند در اثر برخورد با این ناحیه نیروی خود را به جداره ها،آب رویه بالایی و سرانجام کف بتون ریزی شده منتقل می کند.از این رو فشار آب کاهش و سرعت آن نیز کم می شود.چرا که آب با فشار بالا بر اثر ورود به ناحیه فوت بیشتر نیروی تخریبی خود را از دست می دهد از این رو برخورد به این ناحیه سبب حرکت آرامتر آن خواهد شد و آب خروجی با فشار کمتر و سرعت پایین تر به حرکت خود ادامه می دهد.

در طبیعت برای آنکه فشار یک ناحیه را پایین بیاوریم این روش کاربرد بسیار زیادی دارد.راستی تا به حال به محیط های اطراف خود دقت کرده اید و از این فشار شکن های طبیعی دیده اید؟

ادامه دارد

فشار و مباحث مربوط به آن (قسمت دوم)

فشار در مایعات

شنا،چقدر خوب بود من هم بلد بودم.همیشه وقتی استخر میرفتیم یکی از کاندیداهای مهم برای آب خوردن بودم اونقدر التماس می کردم که بالاخره دلشون به حالم میسوخت و با چشمان قرمز رهام میکردند!

عقده تو دلم موند که یکبار تو جای پر عمق استخر شنا کردم.

همیشه احساس می کردم وقتی داخل آب فرو میرم دستی بالای سرم می خواست به سمت پایین منو فشار بده و هر چه پایین تر می رفتم این احساس بیشتر می شد.

گرچه با پایین رفتن در آب هم این حس تقویت میشد که از قسمت زیرین هم فشاری به من وارد می شود.

بعدها فهمیدم که فشار وارد شده با عمق رابطه مستقیم دارد و هرچه عمق مایع از سطح آزاد آن بیشتر شود فشار وارد شده بیشتر است.

از طرفی بر یک جسم که درون مایع قرار گرفته است به میزان سطح های آن فشار و نیرو وارد می شود،گرچه در محاسبات برای سادگی عمل بیشتر این سطوح را حذف و تنها سطوح بالا و پایین را آن هم به صورت یک مستطیل در نظر می گیریم.

دوران کودکی خوبی بود،با همه بدیها سادگی خاص خودش را داشت.

اما فشار درون یک مایع به چه عواملی وابسته است؟

به نظر شما چرا مرداب میتواند سبب کرخ شدن بدن انسان شود اما این موضوع در مورد آب چندان صادق نیست؟

بیایید به این مساله به صورت زیر نگاه کنیم:

چه تفاوت اساسی میان مرداب و آب معمولی وجود دارد؟کدام یک حالت فشرده تر (چگال) تری دارد؟

اگر در آب فرو برویم با افزایش عمق چه احساسی به ما دست خواهد داد؟

به نظر شما در شکل زیر فشار در کدام قسمت بیشتر است؟چرا؟

فشار در مایعات در صورتی که فضای بالای مایع هوا باشد به صورت زیر تعریف می گردد:

باید توجه داشت در صورتی که قسمت بالای مایع بسته باشد،فشار هوا از رابطه بالا حذف میشود.

ادامه دارد ...

فشار و مباحث مربوط به آن (قسمت اول)

فشار چیست؟

تو دستشویی که میرفت و می آمد سناریورش شروع میشد! منم مجبور بودم به حرفهاش گوش بدم! میگفت : "کلی زور زدم،گیر کرده بود و ...".قربونت برم های مامانش هم که .....

وقتی یک میخ را چنان در صندلی فرو کرد که موقع نشستن آخ من به هوا بلند شه،خندید و گفت: "شانس آوردی پونز یا سوزن ته گرد نبود".مامانی هنوز خنده ی بلندش تو گوشمه که الهی فدات بشه ....

تصمیم گرفته بود ماشینم را پنجر کنه و این بار از پونز استفاده کرده بود اما تیرش به سنگ خورد در اولین تماس پونز له شده بود،بعد که بهم تعریف کرد صدای مامانی بگوش میرسید که فدات شم دوباره تلاش کن!

میدونی پسره ی احمق (وای قربونت برم با تو نیستما!!! منظورم عزیز مامانی نیست!!!) هنوز فرق جسم سخت و نرم را نمی دونست و فقط از فشار کلیت را بلد بود اما واقعا فشار چیست؟

طبق تعریف متداول فشار عبارت است از : مقدار نیرو (البته مولفه ی عمودی) وارد بر سطح جسم.

در حقیقت فشار ناشی از یک نیرو تنها به نیروی عمودی وارد بر سطح بستگی دارد و به کل نیروی وارد شده وابسته نیست.از این رو ممکن است یک نیروی بسیار زیاد به جسم وارد شود اما فشار ایجاد شده مطلوب نباشد.

تا حالا دقت کرده اید اگر بخواهید یک میخ را در دیوار فرو ببرید بهتر است با آرامش اما به صورت قائم به آن ضربه بزنید تا محکم و به صورت اریب و یا مایل؟ در حقیقت هدف شما وارد کردن فشار بیشتر به سطح دیوار برای ایجاد شکاف در درون آن است و نه اعمال نیروی بیشتر.

غالب انسانها وقتی از فشار سخن می گویند منظورشان همان نیرو است مثلا وقتی می گویند "فشارش بده به معنی آن است که نیروی بیشتری وارد کن" اما میدانیم فشار کمیتی است که به نیروی عمودی وابسته است.

آیا تا به حال دقت کرده اید که هنگام توقف اتومبیل ها لاستیک ها کم بادتر به نظر می رسند؟به نظر شما علت چیست؟

چرا هنگام پنچر شدن لاستیک اتومبیل وضعیت بالا رخ میدهد؟به نظرتان بهتر نبود لاستیک خودروها را توپر می ساختند؟

ادامه دارد ....