i

Aktuální číslo:

2022/7

Téma měsíce:

Rovnováha

Kdy stabilita není nejlepší řešení

 |  11. 7. 2022
 |  Vesmír 101, 417, 2022/7

Přenos tepla konvektivním prouděním je důležitý proces nejen v atmosféře, kde významně ovlivňuje vývoj počasí, ale také v průmyslu nebo dokonce v kuchyni při vaření. V úplně zjednodušeném modelu jde o dvě desky, kde spodní zahřívá vzduch nebo kapalinu, která stoupá vzhůru a u horní desky se ochlazuje a klesá zpět. Přitom se tvoří víry a dochází k turbulencím, takže teoretický popis není jednoduchý. Modely vývoje počasí musí počítat s tím, že zemský povrch se ve dne zpravidla zahřívá a v noci chladne.

Co s přenosem tepla konvektivním prouděním udělají oscilace teploty? Teoretici numerickým simulováním předpověděli, že oscilace teploty by mohly přenos tepla zvýšit. Vysvětlují si to tím, že oscilace destabilizuje mezní vrstvu tekutiny v těsné blízkosti desek. Potvrdit teoretickou simulaci experimentálně se rozhodli Ladislav Skrbek z MFF UK a Pavel Urban se spolupracovníky z Ústavu přístrojové techniky AV ČR. Mezi dvě měděné desky vložili plynné helium o teplotě nižší než 6 K. Mohli tak v dostatečně širokém rozmezí měnit jak frekvenci oscilací teploty, tak amplitudu modulace. A skutečně zjistili že v relativně širokém rozsahu oscilací přenos tepla vzroste až o 20 procent. Pokud by to vedlo ke konstrukci účinnějších výměníků tepla, mohlo by to třeba trochu zmírnit současnou energetické krizi. Je také možné, že to vylepší modely vývoje počasí nebo modelování oceánského proudění.

Urban P. et al.: Phys. Rev. Lett., 2022, DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.134502.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyzika
RUBRIKA: Mozaika

O autorovi

Ivan Boháček

Mgr. Ivan Boháček (*1946) absolvoval Matematicko-fyzikální fakultu UK v Praze. Do roku 1977 se zabýval v Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského molekulovou spektroskopií, do roku 1985 detektory ionizujících částic v pevné fázi v Ústavu pro výzkum, výrobu a využití radioizotopů. Spolu s Z. Pincem a F. Běhounkem je autorem knihy o fyzice a fyzicích Newton by se divil (Albatros, Praha 1975), a se Z. Pincem pak napsali ještě knihu o chemii Elixíry života a smrti (Albatros, Praha 1976). Ve Vesmíru působí od r. 1985.
Boháček Ivan

Doporučujeme

Sirovodík chrání spermie mužů

Sirovodík chrání spermie mužů audio

Jaroslav Petr  |  18. 7. 2022
Samci savců včetně mužů si ve varlatech vyrábějí toxický plyn. S jeho pomocí chrání spermie před poškozením v nepříznivých podmínkách.
„Méně jíst a více cvičit!“

„Méně jíst a více cvičit!“ uzamčeno

Adam Obr  |  12. 7. 2022
Tuto radu dostal prakticky každý, kdo se někdy ve svém životě rozhodl zhubnout. Snížit „aspoň o dvě kila“ hmotnost svých tukových zásob...
Spolupráce s Ruskem po 24. únoru 2022

Spolupráce s Ruskem po 24. únoru 2022 uzamčeno

Vladimír Wagner  |  11. 7. 2022
Ruská invaze dopadá i na vědeckou spolupráci, mnohé z mezinárodních projektů byly po invazi zrušeny nebo jsou významně ohroženy. Zmínit lze třeba...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné