Дорогие, мы тут основательно напились и затеяли спор.

Перейду к суть:

Есть железная пружина, мы её сжимаем, чем передаем ей энергию. Далее мы фиксируем пружину стеклянными стяжками, после этого опускаем данную конструкцию в колбу серной кислотой. В итоге пружина растворяется.

Вопрос:
1. Куда девается энергия или во что переходит?
2. Равномерно ли растворяется пружина, если нет то почему?

GD Star Rating
loading...

49 Responses to Куда девается энергия?

  1. Yksiu:

    Вот из–за таких как вы Вселенная и погибнет.

  2. Sulligre:

    1–нет, неравномерно. т.к. метал неоднороден. и пружина соответственно распрямится
    2–часть энергии передаваемой пружине переходит в тепло, непосредственно нагревание самой пружины.
    3 — часть энергии на очень частичное разрушение решетки

    это как минимум. факторов много.

  3. M2yls:

    В конечном итоге если отбросить все остальные процессы и эффекты, мы получим колбу с кислотой более высокой температуры, чем если бы мы растворили в ней не сжатую пружину.

  4. neg:

    я придумал пружинную печь!

  5. Erodelbr:

    а если зафиксировать так, чтобы не распремлялась?

  6. Erodelbr:

    >_<
    позор на мою седую голову.
    чтобы не распрямлялась, конечно же.

  7. Erodelbr:

    А может, мы получим колбу чуть более низкой температуры?
    Связи между атомами чуть меньше, чем в распрямлённом состоянии, оторвать их труднее, больше энергии требуется для отрыва атома от пружины.

    И растворяться будет чуть дольше.

  8. Rangeleb:

    решетка! в металлах — кристалическая решетка! какие, , «связи чуть меньше»?

  9. Niklybok:

    в это трудно поверить, но при сжатии пружины потенциальная энергия узлов решётки и электронов увеличивается. При растворении в кислоте эта энергия перейдёт в тепло. То есть, если бы не сжимали, то тепла выделилось бы меньше.

    Я отличный сайт нашёл, там такие вопросы как орешки щёлкают:

  10. Erodelbr:

    ну не чуть меньше, а исказились.

  11. Erodelbr:

    но почему именно в тепло?

  12. Rangeleb:

    напряглись
    в этом напряжении и запасается энергия

  13. Rangeleb:

    а в куда еще?

  14. Raebnooc:

    отличная идея, кстати. Интересно, а в электрический ток это может перейти? Батарейку бы соорудили.

  15. Niklybok:

    работа, совершённая по сжатию пружины переходит в деформацию, то есть энергия узельных атомов возрастает относительно свободного состояния. При растворении эта энергия перейдёт в движение атомов, диссипируя в тепло.

  16. Erodelbr:

    ну если бы решётка не искажалась, пружина бы не сжималась.

  17. Rangeleb:

    вообще–то, напрягается именно решетка, если мы про упругую деформацию.

  18. Erodelbr:

    почему обязательно в движение?

    1) Представим себе обычную кристаллическую решётку, у которой мы при помощи кислоты отрываем один атом с поверхности. Исчезают силы, действовавшие с его стороны на соседние атомы, в решётке образуется дефект по типу вакансии, соседние атомы совершают тепловые колебания, чтобы переместиться на новые места.

    2) Теперь, если решётка искажена, то атомы переместятся не на те места, как в случае 1. На какие–то другие, но итоговая конфигурация будет менее напряжена. Таким образом, они вернут часть энергии, возникшей из–за напряжения. Но в этом случае колебания, в процессе которых атомы переместятся на новые места, будут сильнее? Поэтому в тепло?

    Хм. Кажется, я сам ответил на свой вопрос.

  19. Xobehtfo:

    Вообще дикий свежак.
    Изменится скорость растворения пружины. Энергия перейдет в другие виды.

  20. Akayzele:

    все верно, для получения охлажденной кислоты надо брать не сжатую, а растянутую пружину.

  21. Erodelbr:

    не могу понять пока что. Энергия деформации же всё равно будет положительной.

  22. Erodelbr:

    При спуске по лестнице ты совершаешь отрицательную работу, потенциальная энергия твоего тела уменьшается, однако мышцы при этом всё равно устают! Потому что совершают положительную работу по удерживанию тебя от падения.

    Энергия растяжения противоположна по знаку энергии сжатия, однако решётка просто деформируется в другую сторону. Лево и право решётка различать неспособна, поэтому для отдельного цилиндрического кусочка проволоки, из которой состоит пружина, расжатие будет точно такой же деформацией, как и сжатие.

    Если я неправильно рассуждаю, аргументируй!

    P.S. Препод по алгебре всегда нам говорил, что очевидные вещи объяснять труднее всего. В первый раз он сказал это, когда пытался добиться от нас объяснений, почему 1*2 = 2. Так что не стесняйся, аргументируй, пожалуйста 🙂

  23. Vonoiral:

    пружина сама по себе при сжатии нагревается, а при растяжении охлаждается.

  24. Di_ym:

    а если в кислоту опустить вращающийся маховик — то же самое в результате?

  25. Akayzele:

    я лирик, не физик, аргументировать не умею. Тут мы просто немного запутались в словах — растяжение пружины это работа, а распрямление заведомо сжатой — это…это тоже работа, но другая! Понимаешь???

  26. Erodelbr:

    но почему? Что потребляет энергию?
    После правильного пинка я представляю, что сжатие и расжатие пружины — это деформация каждого цилиндрического кусочка проволоки — либо крутильная деформация, либо деформация сдвига. Но для обоих видов деформации совершенно не иметт значения, в какую сторону её делать.

    Отчего же она то нагревается, то охлаждается?

  27. Erodelbr:

    да, я уже понял, что я совершенный лох в пружинах — вот и пытаюсь выяснить истину 🙂

  28. Erodelbr:

    это то я понимаю. Я не понимаю, почему работа по расжатию из нормального состояния отличается от работы по сжатию из нормального состояния.

  29. Akayzele:

    а она и не отличается

  30. Erodelbr:

    а почему тогда люди пишут про охлаждение?

  31. Akayzele:

    спроси у них

  32. Vonoiral:

    да, похоже нет разницы. Изучил вопрос дополнительно — и при растяжении и при сжатии пружины происходит одно и то же — механическое перемещение атомов внутри решётки –> увеличение температуры вещества.

  33. Sal:

    Берём кило урана в фасовке по 0,5 и растворяем в двух литрах серной кислоты. Бабахнет или нет?

  34. Akayzele:

    нет. Критическая масса … зависит от формы образца. Зависимость от формы связана с утечкой нейтронов через поверхность: чем больше поверхность, тем больше критическая масса. Образец с минимальной критической массой имеет форму шара.

    вики, критическая масса

  35. Erodelbr:

    спасибо 🙂

  36. Noirutne:

    заводную игрушку, с пружиной, видел?

  37. Sal:

    но критическая плотность начнёт расти, увеличится нейтронный поток, начнётся разогрев, цепная реакция не пойдёт, но испарение кислоты и расплавление емкости вполне может быть. Та же фигня была в чернобыльском реакторе.

  38. Sulligre:

    суть дела не меняет.

  39. Niklybok:

    это настолько грубое рассуждение, что сложно его как–то подробно разобрать.

    Во–первых, вся граница кристалла является одним макроскопическим дефектом структуры, поэтому говорить, например, о вакансиях или других точечных дефектах на поверхности не имеет смысла.

    Во–вторых, одноатомный процесс растворения вряд ли вообще имеет место в кислоте. Более соответствует действительности модель движения фазовых границ раствор/область десорбции/поверхность кристалла. А далее можно рассмотреть начальное и конечное состояние: в случае экзотермического растворения всё очевидно, а в случае эндотермического упругая деформация только уменьшит потенциальный барьер реакции, энергии потребуется меньше, что можно истолковать опять же как тепло.

    Вообще, я не совсем понимаю, почему именно такой вопрос вызвал интерес. Ты что же, промышляешь этим?

  40. Erodelbr:

    ну, рассуждение грубое, потому что я в этом ничего не понимаю 🙂
    А интерес — ну просто интересно! Зачем все тут сидят? Разве не из простого любопытства, а только из промышленного? 🙂

  41. Surennur:

    Сжатая пружина растворится быстрее. Опыт приведен в книге Я. Перельмена.

  42. Erodelbr:

    в инете пишут, что Перельман написал «сжатая пружина растворится медленнее» 🙂

  43. Erodelbr:

    Энергия растворенной пружины

    Вы согнули стальную пружину. Затраченная вами работа превратилась в потенциальную энергию напряженной пружины. Вы можете вновь получить израсходованную энергию, если заставите распямляющуюся пружину поднимать грузик, вращать колесо и т.п.; часть энергии возвратится в форме полезной работы, часть же уйдет на преодоление вредных сопротивлений (трения). Ни один джоуль не пропадет бесследно.

    Но вы поступаете с согнутой пружиной иначе: опускате в серную кислоту, и стальная полоска растворяется. Должник исчез: не с кого взыскать энергию, затраченную на сгибание пружины. Закон сохранения энергии как будто нарушен. Так ли? Почему собственно мы доожны думать, что энергия в этом случае исчезла бесследно?

    Она могла проявиться в форме кинетической энергии в тот момент, когда пружина, разъеденная кислотой, лопнула, сообщив движение своим частям и окружающей жидкости. Могла она преобразваться и в теплоту, подняв температуру жидкости. Но ожидать сколько–нибудь заметного повышения температуры не приходится. Допустима и возможность перехода энергии согнутой пружины в электрическую или химическую; в последнем случае это могло бы сказаться либо ускорением разъедания пружины, либо замедлением этого процесса.

    Какая из перечисленных возможностей на самом деле имеет место, можно обнаружить только опытом. Такой опыт и был произведен. Оказалось, что на растворение напряженной пружины требуется больше времени, чем ненапряженной. Это показывает, что напряженная пружина стойче сопротивляется растворению, чем ненапряженная. Значит, несомненно, что энергия, затраченная на сгибание пружины, частью переходит в химическую, частью — в механическую энергию движущихся частей пружины. Бесследного исчезновения энергии не происходит.

    В связи с рассмотренной сейчас задачей можно поставить такой вопрос: «Вязанка дров, доставлена на 4–ый этаж, отчего запас ее потенциальной энергии увеличился. Куда девается избыток потенциальной энергии, когда дрова сгорают?»

    Разгадку нетрудно найти, если вспомнить, что после сгорания дров вещество их переходит в продукты горения, которые, образовавшись на известной высоте над землей, обладают большей потенциальной энергией, нежели в том случае, когда они возникают на уровне земной поверхности.

    Я.И. Перельман «Занимательная механика»

    размер 367x163, 19.21 kb

  44. Akayzele:

    «образовавшись на известной высоте над землей, обладают большей потенциальной энергией» — как так?

  45. Xobehtfo:

    Есть разница в том, где курить трубочку — на первом этаже или двадцатом. Чувствуешь вкус потенциальной энергии.

  46. Akayzele:

    покурили как–то раз на 16–м этаже физкорпуса КГУ и спускались по лестнице до самого низа — вот пиздец был, да. Такие энергии, такие потенциалы…

  47. Noirutne:

    а что это за ботва такая, химическая энергия?

  48. Erodelbr:

    химическая энергия © Википедия, свободная энциклопедия

  49. Noirutne:

    симулякр какой–то.
    то же тепло, короче.

Добавить комментарий