Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://wasp.phys.msu.ru/forum/lofiversion/index.php?t2173.html
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Mon Apr 11 11:17:53 2016
Кодировка: Windows-1251
Студенческий форум Физфака МГУ > Эффект Бенара.
Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Эффект Бенара.
Студенческий форум Физфака МГУ > Наука физика > Интересные задачи и познавательные вопросы
Какоткин Р. В.
Имеют ли Эффект Бенара и эволюционные процессы во вселенной (в любых масштабах) одинаковую причину. Есть мнения? umnik.gif
PanOpticum
Назовите, пожалуйста, причину эффекта Бенара.
Какоткин Р. В.
Цитата(PanOpticum @ 2 августа 2005г. - 1:54)
Назовите, пожалуйста, причину эффекта Бенара.
*

Причинами появления структуры (возникновение эффекта Бенара) являются бифуркации в потоках, вызванных градиентами. Сам механизм явления требует подробного объяснения.

Проведем эксперимент:
Поставим на плиту чайник и будем нагревать его до кипения. Во время интенсивного кипения поднимем чайник с плиты и дотронемся ладонью до дна.
Дно чайника будет ХОЛОДНОЕ. Но, чайник продолжает кипеть!? Температура дна будет увеличиваться по мере снижения интенсивности кипения и через несколько секунд его температура достигнет приблизительно 98 %. Дно нагревается достаточно быстро, и по этому необходимо вовремя отдернуть руку!

Прошу убедиться экспериментально и попытаться объяснить это явление, после чего я продолжу изложение своего варрианта объяснения.
PanOpticum
Меня интересует причина (ровно одна штука), как следует из Вашего вопроса.
Owen
Дно чайника будет ХОЛОДНОЕ. Но, чайник продолжает кипеть!? Температура дна будет увеличиваться по мере снижения интенсивности кипения и через несколько секунд его температура достигнет приблизительно 98 %. Дно нагревается достаточно быстро, и по этому необходимо вовремя отдернуть руку!

Это палец нагревается недостаточно быстро. Ткнули, не зашипело, быстро убрали палец =) Рецептор не успел понять, что потрогал горячее.
Пожалуйста, сделайте видеозапись эксперимента.
Только советую прислонять всякие не особо ценные пальцы... Безымянный, скажем =)

А еще интересная у вас шкала температуры - в процентах =)
Какоткин Р. В.
Цитата(PanOpticum @ 7 августа 2005г. - 14:49)
Меня интересует причина (ровно одна штука), как следует из Вашего вопроса.
*

Наличие градиента между любыми двумя точками.
Цитата(Owen @ 7 августа 2005г. - 15:33)
Это палец нагревается недостаточно быстро. Ткнули, не зашипело, быстро убрали палец =) Рецептор не успел понять, что потрогал горячее.
Пожалуйста, сделайте видеозапись эксперимента.
Только советую прислонять всякие не особо ценные пальцы... Безымянный, скажем =)
*

Уважаемый Овен!
Мне очень жаль, но Вы глубоко неправы. Палец над дном чайника можно держать больше секунды. Попробуйте, не бойтесь. Удобнее проверить на обычной кружке с кипящей водой. Только подносить палец ко дну нужно очень быстро, сразу как только убрали кружку с огня.
Цитата(Owen @ 7 августа 2005г. - 15:33)
А еще интересная у вас шкала температуры - в процентах =)

*

Это я по ошибке, вместо градусов написал проценты. Но это роли не играет, т.к. наше "лабораторное оборудование" больше чем до 100 градусов цельсия нагреть не удастся, по крайней мере до тех пор, пока не выкипит вся вода.

Кстати! Стенки кипящей кружки такого эффекта не дают. Вы рискуете обжечься. А дно кружки в момент снятия с огня действительно холодное. Удивляюсь, что Вам этот эффект не известен. wacko.gif А может этот эффект науке еще не известен?
PanOpticum
Цитата(Какоткин Р. В. @ 7 августа 2005г. - 18:34)
Наличие градиента между любыми двумя точками.
*
Извините за резкость, но это полная ерунда. Наличие градиента температуры в жидкой или газообразной среде не означает возникновения ячеек Бенара.
Какоткин Р. В.
Цитата(PanOpticum @ 8 августа 2005г. - 12:38)
Извините за резкость, но это полная ерунда.
*

Извиняю.
Цитата(PanOpticum @ 8 августа 2005г. - 12:38)
Наличие градиента температуры в жидкой или газообразной среде не означает возникновения ячеек Бенара.
*

Наличие градиента температуры в среде означает, что при достижении некоторого значения градиента возникнут потоки массы. Восходящие потки вызовут горизонтальные центронаправленные потоки массы. Каждый такой поток(вернее совокупность восходящего и центронаправленного потоков) - будующая ячейка Бенара. Когда таких потоков возникнет 2, 3 и более они начнут образовывать структуру (почему шестиугольную? Об этом позже).

...пожалуй продолжу:
Восходящий поток испытывает сопротивления вышележащего слоя менее нагретой среды (т.к. подогрев осуществляется снизу) и по этой причине деформируется (утолщается, как стержень при продольном сдавливании). Образуются потоки обратные центронаправленным. Центронаправленные и центробежные потоки замыкаются в тор (бублик).
Таким путем образуются торрообразные ламинарные течения, имеющие возможность как отталкиваться (за счет центробежных потоков), так и притягиваться (за счет центростремительных потоков). На плоскости сковороды (опыт Бенара) такие торообразные структуры выравниваются и образуют оптимальную для данных совокупностей потоков структуру - шестиугольные ячейки Бенара.

Могу предложить ряд механических экспериментов копирующих поведение ячеек Бенара.
PanOpticum
Цитата(Какоткин Р. В. @ 8 августа 2005г. - 15:04)
Наличие градиента температуры в среде означает, что при достижении некоторого значения градиента возникнут потоки массы.
*
Ну да. Если есть сила тяжести и тепловое расширение.
Цитата(Какоткин Р. В. @ 8 августа 2005г. - 15:04)
Восходящие потки вызовут горизонтальные центронаправленные потоки массы.
*
Всегда? Или в ограниченной среде?
Какоткин Р. В.
Цитата(PanOpticum @ 9 августа 2005г. - 9:35)
Всегда? Или в ограниченной среде?
*

Трудно ответить в двух словах. Формирование потоков (ламинарных и турбулентных) происходит по разному. Требуется подробное объяснение.

Уважаемые господа!
Вы так и не ответили на вопрос:
Известен ли науке термодинамический эффект, имеющий место в опыте с кипящим чайником?
PanOpticum
Подождите, не гоните лошадей. Разбираемся пока что с первым вопросом.
Цитата(Какоткин Р. В. @ 1 августа 2005г. - 18:27)
Имеют ли Эффект Бенара и эволюционные процессы во вселенной (в любых масштабах) одинаковую причину
*
Какоткин Р. В.
Цитата(PanOpticum @ 10 августа 2005г. - 9:46)
Подождите, не гоните лошадей. Разбираемся пока что с первым вопросом.
*

Подожду. Но, разобраться с первым вопросом Вам будет легче получив ответ на второй. ИМХО.

Если кому будет интересно, я расскажу о противоположной по причине бифуркации - конусно-вихревой. Вы поймете все сами на примере разницы между смыслами глаголов тянуть и толкать.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Русская версия IP.Board © 2001-2016 IPS, Inc.