Β΄ Λυκειου

To ναυάγιο, οι «τρελοί επιστήμονες» και o κινητήρας που καταναλώνει αέρα κοπανιστό!

Επιστημονική αποστολή ναυαγεί σε ερημικό νησί. Τα ενεργειακά της αποθέματα εξαντλούνται σύντομα. Για κακή  τύχη των επιστημόνων, στο νησί δεν πνέουν άνεμοι, δεν υπάρχουν ποτάμια, ο ουρανός καλύπτεται μονίμως από γκρίζα σύννεφα, η θερμοκρασία του αέρα και του ωκεανού είναι ίδιες κατά τη διάρκεια της μέρας και της νύχτας και η ατμοσφαιρική πίεση είναι σταθερή. Μέσα στην ατυχία τους οι επιστήμονες ανακαλύπτουν την ύπαρξη μιας κοιλότητας από την οποία διαχέεται υπό ατμοσφαιρική πίεση και σε θερμοκρασία περιβάλλοντος ένα χημικά αδρανές αέριο. Και η τύχη τους χαμογελά ακόμα περισσότερο, όταν διαπιστώνουν, ότι μαζί με τα υλικά και τα εργαλεία που έχουν διασώσει από το ναυάγιο και τα οποία τους επιτρέπουν να κατασκευάσουν μηχανικά εξαρτήματα, διαθέτουν και δύο ημιπερατές μεμβράνες, από τις οποίες η μία είναι ιδανικά διαπερατή από το αδρανές αέριο, αλλά όχι από τον αέρα ενώ η άλλη έχει την ακριβώς αντίθετη ιδιότητα. Και επειδή κατά κανόνα τα μυαλά των ανθρώπων κάτω από αντίξοες συνθήκες γίνονται πιο δημιουργικά (με μοναδική  εξαίρεση τα δικά μας, που επιμένουν μονότονα να ανακυκλώνουν καταστροφικές  νοοτροπίες και πρακτικές), καταφέρνουν να κατασκευάσουν έναν κινητήρα, εφαρμόζοντας δύο βασικούς νόμους:
Ο ένας είναι ο νόμος  του Dalton : Η πίεση ενός μίγματος αερίων που δεν αντιδρούν χημικά μεταξύ τους ισούται με το άθροισμα των μερικών πιέσεών τους . Μερική πίεση ενός αερίου συστατικού  αερίου µίγµατος, ονοµάζεται η  πίεση που θα ασκούσε το αέριο, αν µόνο του καταλάµβανε όλο τον όγκο του δοχείου, στην ίδια θερµοκρασία.
Ο άλλος αφορά την ισορροπία αερίου μέσα σε δοχείο που χωρίζεται σε δυο τμήματα με ημιπερατή μεμβράνη. Η ισορροπία αποκαθίσταται όταν εξισωθούν οι πιέσεις από τις δυο πλευρές της μεμβράνης. Αν εκατέρωθεν υπάρχουν μίγματα αερίων και η μεμβράνη είναι ημιπερατή από ένα από αυτά, τότε η ισορροπία αποκαθίσταται όταν εξισωθούν οι μερικές πιέσεις του αερίου από τις δυο της πλευρές.

Για να δείτε πως λειτουργεί ο κινητήρας πιέστε: ΕΝΑΣ ΠΕΡΙΕΡΓΟΣ ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ

Αναφορά : Έβδομη Διεθνής Ολυμπιάδα Φυσικής, Βαρσοβία 1974

Advertisements
Κλασσικό

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s