Download
1 / 9
130 likes | 894 Vues
בקבוקים חסרי מנוח. קישור לחיים. מדעי האטמוספרה - הבנת תהליכים הקשורים לאקלים ומזג אוויר איכות הסביבה והתעשייה - הזרמת שפכים הנה ערבוב של נוזלים בעלי טמפרטורה שונה, ריכוזי מומסים שונים, ולעיתים צמיגות שונה ואפשר ללמוד על ההשלכות. תופעת האינברסיה.
E N D
קישור לחיים • מדעי האטמוספרה - הבנת תהליכים הקשורים לאקלים ומזג אוויר • איכות הסביבה והתעשייה - הזרמת שפכים הנה ערבוב של נוזלים בעלי טמפרטורה שונה, ריכוזי מומסים שונים, ולעיתים צמיגות שונה ואפשר ללמוד על ההשלכות
תופעת האינברסיה במצב רגיל השמש מחממת את האדמה, והחום הנפלט מהאדמה את שכבות האוויר התחתונות. האוויר החם עולה למעלה, ומוחלף בשכבת אוויר קר חדשה שהייתה מעל. זוהי התופעה שהומחשה בניסוי א' עם הבקבוקים. תופעת האינברסיה – "היפוך" כאשר נוצר באוויר ערפיח (ערפל + פיח) שגורם לסינון קרינת השמש, האדמה אינה מתחממת, ולכן שכבת האוויר הקרובה לאדמה קרה. במקרה כזה שכבת האוויר הקרה והמזוהמת נותרת לכודה סמוך לאדמה. זוהי התופעה שהומחשה בניסוי ב' עם הבקבוקים. שכבת אוויר חם שכבת אוויר קר
רקע מדעי התופעה המתרחשת נקראת – קונבקציה (הסעה) קונבקציה (הסעה) - היא אחת משלושת התהליכים להעברת חום בטבע. התהליך כרוך בתנועה של זורם חם לאזור קר יותר תוך שהוא מחליף מקומות עם זורם קר. האנרגיה יכולה לעבור מגוף חם לגוף קר ע"י התנגשויות, עי קרינה, או ע"י הסעה - תנועה של החומר + האנרגיה. הקונבקציה הנה זרימה מכוונת – ולכן לא ניתנת להסבר בעזרת התיאוריה הקינטית וע"י תנועה תרמית - אקראית. כוח העילוי (הגורם לציפה) והכוח הגורם לשקיעה – הם המכתיבים את כיווני התנועה.
...רקע מדעי הפרש בצפיפויות של החומרים בשכבות השונות – בהתאם לחוק הציפה של ארכימדס – גורם לתנועה שבה החומרים מסתדרים כך שהצפוף יותר נמצא מתחת לצפוף פחות. על פי החוק על גוף המצוי בתוך זורם (נוזל או גז) פועל כוח עילוי (כוח כלפי מעלה) השווה למשקלו של זורם שנפחו כנפח הגוף ושצפיפותו כמו של הזורם שמסביב לגוף. תופעת הקונבקציה שמתרחשת בין נוזלים נגרמת כתוצאה מהפרשי הצפיפויות, כאשר החומרים הפחות צפופים זורמים למעלה, והחומרים הצפופים יותר זורמים כלפי מטה. כלומר, על החומר עם הצפיפות הנמוכה יותר יפעל כוח עילוי, ועל החומר הצפוף יותר יפעל כוח שקיעה.
...רקע מדעי הגורמים המשפיעים על תופעת הקונבקציה בנוזלים: • הפרשי טמפרטורה- ככל שהטמפרטורה של נוזל גבוהה יותר, כך הצפיפות שלו נמוכה יותר. • הרכב התמיסה (ריכוז התמיסה)- צפיפות מוגדרת כמסה ליחידת נפח. • צמיגות החומר וסוגי זרימה- צמיגות מוגדרת כהתנגדות הזורם לעיבור, תחת מאמץ גזירה. הבדלים במידת הצמיגות של הנוזל יכולים ליצור הבדלים באופי תהליך הקונבקציה ובסוג הזרימה. ישנם שני סוגי זרימה: • זרימה טורבולנטית (מערבולתית) • זרימה למינרית
...רקע מדעי בזרימה למינרית (שכבתית),מתייחסים לזורם כאילו הוא עשוי משכבות דקות מאוד רבות, הנעות במקביל זו לזו וכל אחת מהן בכיוון הזרימה של הזורם כולו. בזרימה טורבולנטית (מערבולתית),אין אחידות בין השכבות הפנימיות והחיצוניות של הנוזל הזורם, והשכבות החיצוניות משנות את כיוון הזרימה ונוצרות מערבולות. ניתן להתייחס לכוחות שמתקיימים: כוחות קוהזיה הם כוחות משיכה הפועלים בתוך הנוזל או התמיסה, ואילו כוחות אדהזיה הם כוחות המשיכה בין חומרים בשטח הפנים של שני הגופים. בחומר צמיג - כוחות הקוהזיה חזקים מאוד – ולכן הקונבקציה מתרחשת בזרימה למינרית והנוזלים לא מתערבבים
שאלות חקר אפשריות כיצד יושפע משך הזמן לקבלת צבע אחיד משינוי הפרש הטמפרטורות ? (הבקבוק החם הוא התחתון) כיצד תשפיע הגדלת ריכוז המלח במים בבקבוק התחתון על משך הזמן שבו מתקבל צבע אחיד בבקבוקים ? כיצד משפיע שינוי ריכוז הצבע בבקבוק התחתון על משך הזמן בו מתקבל צבע אחיד ? השפעת סוג הנוזלים על מהירות הערבוב וסוג הזרימה ביצוע התהליך בשינוי הכיווניות ? (אנכי / אופקי) .......
קונבקציה משקל סגולי / צפיפות ציפה / שקיעה כוח עילוי זרימה מערבולתית (טורבולנטית) / זרימה למינרית אינברסיה צמיגות כוחות קוהזיה ואדהזיה מושגים
