בתשובה לראובן, 08/09/04 10:56
 |
|
 |
||
|
||||
 |
למה הפעלת עבודה ? אתה מפסיק את הכוח שאתה מפעיל כנגד הכוח שהגומיה מפעילה לא ? זה נשמע לי קצת כמו להגיד שאני מייצר קור ע"י הפעלת עבודה כשאני מכבה מפזר חום. |  |
 |
 |
|
|
|
||
|
||||
|
אכן, אחרי שכתבתי את זה חשבתי שיש כאן פתח לאי הבנה. תודה על ההזדמנות לתקן: העבודה היא כמובן המתיחה ההתחלתית של הגומיה ולא השיחרור, כמו שבמקרר העבודה מופעלת כדי לדחוס את הפריאון, לא כאשר הפריאון מתפשט. עדיין יש כאן עסק עדין- אם במקום הגומיה היה מדובר על בוכנה, נדמה לי שמתיחת הבוכנה דווקא לא היתה מחממת את הגז. כאמור הסיבה היא משהו שנעוץ באנטרופיה של פולימרים, ולצערי אני לא ממש זוכר את הסיבה1. אם מישהו יכול להסביר בפשטות, אשמח. 1 עוד נושא שתמיד הפליא אותי זה התופעה הבאה: כאשר דורכים על חול לח נוצר איזור בהיר ויבש יחסית סביב מקום הלחץ. הסיבה שנותנים זה שהלחץ יוצר משהו שנקרא באנגלית shear thinning ( אולי "דילול בעקבות גזירה") - איזור בחול עם יותר מרווחים, והמים נבלעים שם. על השאלה למה לחץ יוצר הרחבה כזאת בחול נותים לענות במלמולים על "אנטרופיה" אבל מעולם לא הבנתי בדיוק מה קורה שם. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
בהזדמנות, אולי תוכל להסביר לי את זה: כשמפתלים קשות גליל דקיק של מתכת (מהדק שולחני עובד מצויין1), קורים שני דברים לאתר המפותל: הוא מתחמם *מאוד*, ומאבד את הברק שלו. למה? 1 לוקחים מהדק2, פותחים לצורת ר' בערך, אוחזים חזק ברגל של ה-ר' ומסובבים נמרצות את השאר. בערך באיזור הפינה נוצר פיתול חד. 2 לא שדכן, מהדק. זה שנראה כמו ה-Office Assistant המעצבן. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
במיקרו, מה שקורה זה שאנו יוצרים1 הרבה סדקים קטנים במהדק, על ידי קריעה של איזורים שונים במתכת. זה יוצר חום וגם פוגע בברק. 1 בעצם מרחיבים הרבה סדקים קיימים. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
לא יצאתי ממש מרוצה. למה קריעה יוצרת חום? ולמה הפיתול מרחיב סדקים (לכאורה, הוא אמור להצר אותם)? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
נתחיל מהסוף: למה הפיתול מרחיב סדקים כשלכאורה הוא אמור להצר אותם? כי נקודת הפיתול היא לא נקודתית. יש לה רדיוס מסוים, כלומר, יש חלק פנימי (שמתפתל לאט יחסית) וחלק חיצוני (שמתפתל מהר יחסית). אבל מכיוון שאת המהדק המשרדי לא תכננו מהנדסי רכב, אז אין לו דיפרנציאל. חלק מהסדקים אכן נדחס (גם פעולת הדחיסה אמורה ליצור חום) וחלק אחר מתרחב עד (ומעבר) לנקודת הקריעה. ולמה חום? אולי בגלל שבשביל ליצור את הפיתול השקעת אנרגיה? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
מעניין, תודה. אני יכול להוסיף ולשאול *למה* יש הבדל שכזה במהירות הזוויתית, אבל לא מוכרחים להגזים; חוץ מעניין החום, אני חושב שאני כבר מבין את המהדקים שלי יותר טוב. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני חושב שקריעה יוצרת חום משום שהיא מפרידה בין אטומים ( דבר שמצריך אנרגיה). פיתול מרחיב סדקים, כמו שדורון אמר, כי הוא מותח אותם. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
בפיתול של מהדק, נוצרים במקום הפיתול אזורים בהם יש מעבר פאזה אקסותרמי- מאוסטניט למרטנזיט. במתיחה של גומי יש גם כן מעבר פאזה אקסותרמי- מגבישי לאמורפי. ההבדל הוא שהגומי אלסטי, ולכן בהרפיה שלו יש מעבר פאזה הופכי, שהוא אנדותרמי. המהדק עובר בפיתול את הגבול האלסטי שלו ולכן לא יכול לחזור למצבו הקודם, אלא ע''י טיפול תרמי. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני חייב למחות. זה לא ממש הסבר. *למה* פיתול גורם למעבר פאזה כזה, ולמה מעבר כזה הוא אקסותרמי? מרטנסיטים זה פלטות כאלה, לא? אני יכול לתאר לעצמי שכאשר מפתלים את המהדק, המיקרו גבישים מתעוותים ויוצרים פלטות, האם זה מה שקורה כאן? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
הפיתול גורם למאמצי גזירה מאמצי הגזירה גורמים לחומר לשנות את המבנה הגבישי שלו, מFCC (שהוא מבנה קובייתי) ל HCP (שהוא מבנה מקבילוני). מעבר פאזה חייב להיות מלווה בתהליכים תרמיים, שכן אנרגיה אצורה משתחררת בין 2 מצבים יציבים בעלי רמות אנרגטיות שונות. במקרה הזה התהליך הוא אקסותרמי והתהליך ההפוך אנדותרמי. אני לא יודע מהן אותן פלטות שאתה מתכוון אליהן. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
מתוך וויקיפדיה: Martensite, named after the German metallurgist Adolf Martens, is a class of hard minerals occurring as lathe- or plate-shaped crystals. אתה אומר דבר די מעניין- שהאנרגיה היתה כבר אגורה במתכת והגזירה רק שיחררה אותם. אני תמיד חשבתי שהחום מגיע מהגזירה עצמה, ולא ממעבר הפאזה. אגב, אם שני המצבים יציבים, איך יכול להיות להם אנרגיה שונה?
|
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
מה זאת אומרת איך? יש מחסום פוטנציאל בין שני המצבים האלה. כשכדור נמצא בעמק א' או בעמק ב' הוא במצב יציב, גם אם גובה העמקים שונה. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
כן, אבל זה לא "יציב" רק "מטא-יציב". מצד שני אני מסכים שאין דבר שהוא *ממש* יציב. בכל אופן, עוד לא הבנתי מאיפה הגיע החום. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
"מאיפה הגיע החום" - אני אנסה לחדד את השאלה, כפי שהיא נראית לי לפחות: מושגים תרמודינמיים (אקסותרמי וכו'), שהם סטטיסטיים ביסודם, לא עוזרים לי להבין מה התהליך שגורם למולקולה מסויימת להתחיל לרטוט מהר כשמרחיקים ממנה את השכנה שלה (עקב גזירה). | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
מסכים, זה גם מה שניסיתי לעשות, אבל אם לסמוך על עידן, כנראה שמה שאמרתי אינו נכון. בגלל זה התחלתי את ההסבר בתגובה 245842 במילה "במיקרו". | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני חושש שההסבר של ויקיפדיה תמוה בנושא זה. חוץ מהחלק הראשון שהוא נכון, לא ברור לי מה הקשר בין מרטנזיט למינרלים, או לצורה של מחרטה (?) (עד כמה שידיעתי באנגלית מגיעה) במקור, מרטנזיט הוגדרה כתמיסה מוצקה של ברזל ופחמן (גבישי קרביד מפוזרים בתוך מטריצת ברזל), שמתקבלת מחיסום פלדה (חימום של הפלדה לטמפ' גבוהה, ואז קירור מהיר ע"י טבילה בשמן, כך שאין שהות בידי הפלדה לעבור ממצב אוסטניטי למצב פרליטי). מכיון שכך, זהו מצב מטא-יציב (כפי שכבר נכתב באחת התגובות) היום מקובל להכליל את המושג למתכות נוספות מלבד פלדת פחמן. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
רק ליישר קו- אתה אומר שהסיבה שהמהדק מתחמם הוא שאנרגיה שהיתה אגורה במהדק (אגורה במצב המטא יציב) משתחררת? אין לזה קשר לאנרגיה של הכיפוף עצמו? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
גם וגם, חלק מהחום נוצר מחיכוך עקב הפיתול, אבל חלק הארי עקב שינוי פאזה | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
מדהים! לא ידעתי את זה. אתה יכול לתת לי לינק? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
בצעתי בבית את הניסיונות הבאים: לקחתי: 1) מזלג פלסטי חד פעמי 2) תומך קופסת פיצה תלת רגלי1 של פיצה האט 3) מכסה פלסטי של עט כדורי ( מהסגולים האלה עם מקל קטן כדי שתוכל לחבר את העט לכיס החולצה). 4) כף פלסטיק של "מטרנה" כופפתי את כל האביזרים הנל בזויות שלי בין 90 ל 180 מעלות, מספר פעמים הלוך ושוב ובדקתי את מקום הכיפוף בעזרת השפתיים. התוצאות: 1) - המזלג נשבר והחטיף לי מכה רצינית בשפה ( ללא דם, השבח לאל). 2-4) שאר האביזרים התכופפו היטב, ויצרו חום רב. לא כמו מהדק, אבל די חם. מסקנות: אם מדובר במעבר אקסוטרמי ממצב מטא סטאבילי שנוצר כתוצאה של quench מהיר, מסתבר שהדבר לא מיוחד למתכות. לפיכך הסיפור עם מרטנסיטים הוא אולי נכון אבל הוא רק פרט. התופעה הרבה יותר כללית מכך. אני עדיין חושב שסיבה מאקרוסקופית אחרת אפשרית היא שהאנרגיה שהוכנסה לקיפול נהפכה לחום בנקודת הפיתול בדרך כלשהי ( מעבר למנגנון המיקרוסקופי שהיצעתי אין לי כרגע רעיונות אחרים, אולי משהו שקשור לזרימה פלסטית של החומר, דבר הגורם לחיכוך רב2). התעצלתי לאמוד כמה חום נוצר3. 1 הילדים שלי משתמשים בזה כשולחן משחק לבובות. 2 ומה גורמ לחיכוך, ולמה חיכוך גורם לחום? על כך, בשעור הבא. 3נדמה לי שאפשר להעריך את כמות האנרגיה שנוצרה על ידי הנחה שכוח הקיפול היה בערך 1 קג כוח (= 10 ניוטון) על מרחק של ס"מ או שניים. מחלקים בקיבול החום של בערך 1 ממ מעוקב של חומר ( נפח של איזור הפיתול) ואפשר לקבל את עליית הטמפרטורה. יש מתנדבים? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
קשה מאוד להעריך טמפרטורה של חומרים שונים עם השפתיים. הרגישות של העור שלנו (כולל שפתיים) היא לא לטמפרטורה אלא למעבר חום - כלומר אם העור קולט חום מסביבתו מרגישים ''חם'' ואם הוא מוסר חום לסביבתו, מרגישים ''קר''. קל לבדוק את זה - שמים חתיכת קלקר בפריזר ומחכים כמה שעות. נוגעים בה ונוגעים בקובית קרח. למרות ששתיהן באותה טמפרטורה, קובית הקרח יוצרת יותר תחושה של ''קר''. באותו אופן, מהדק מתכת יצור יותר תחושה של ''חם'' מאשר חתיכת פלסטיק באותה טמפרטורה. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
עליית החום היתה ברורה ומורגשת. את ההשוואה עשיתי ביחס לאותו פלסטיק ולא ביחס למהדק. נסה ותיווכח. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני התכוונתי למשפט ''שאר האביזרים התכופפו היטב, ויצרו חום רב. לא כמו מהדק, אבל די חם.'' קשה להעריך דבר כזה עם אמצעי מדידה כל כך לא מדויק כמו השפתיים. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
מקבל. יש לך משהו להוסיף לגבי השאלה המקורית? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
שינויים אלסטים ועיוותים בחומר יוצרים חום. זה כתוב בכל ספר שירות של רכב בנושא לחצי ניפוח בצמיגים. אפשר לנסות את זה עם פלסטלינה, אני מניח שלישה נמרצת שלה תגרום לה להתחמם. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני חושב שכולנו (אלון, אני מדבר בשמך כאן- מוסכם?) מסכימים שברמה המאקרוסקופית נעשית עבודה והעבודה צריכה לההפך כולה לחום. השאלות הם קצת אחרות: 1) מה קורה ברמה המיקרוסקופית במוצקים? 2) האם החום הנפלט הוא אכן כולו תוצאה של העבודה הזאת או שיש אנרגיה אגורה ב[מהדק, מוט פלסטיק] שתורמת תרומה משמעותית. idan טוען שבמהדקים זה רוב האפקט. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
די ברור שיש גם שינויים מבניים במהדק או במוט הפלסטיק וניתן לשער שמדובר בשינויים שמעלים את האנטרופיה (אובדן הברק במתכת, חיספוס בפלסטיק). שינויים כאלו בד''כ כרוכים בבליעת חום. (מעבר ממצב מסודר למצב פחות מסודר). | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
מוסכם. אין לי שום דבר נגד שיקולים תרמודינמיים, אנטרופיה וכו', אבל המולקולות שם בפלסטיק לא יודעות את זה; משהו (כוח) גורם להן לקפצץ, והייתי שמח להבין בערך מה. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
עשיתי ניסוי עם הדבר הזה: אחרי 5 דקות של מאמץ, היה ניתן להרגיש (עם השפתיים) בהבדל טמפרטורות ברור בין החלק העגול ובין התפס האופקי שמגביל את התנועה של המכשיר. נראה לי שמאמצים אלסטים הם הסיבה העיקרית להתחממות. אני מניח שאם המכשיר הזה היה עשוי ממתכת דקה יותר האפקט התרמי היה חזק יותר. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני מבין שאתה נותן את הדוגמא הזאת כדי לשלול את ההסבר עם המרטנסיטים - אם באמת היה כאן מעבר אקסותרמי למצב יציב, אחרי שימוש ממושך במכשיר, היינו מעבירים את כל הקפיץ לצורה היותר יציבה ופליטת החום היתה נפסקת. כפי שראיתי במפגש האיילים האחרון, אתה מתאמן יום יום במשך שנים :) כך שלא מדובר במכשיר שיצא זה עתה מבית החרושת. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
המכשיר הנ''ל מתוכנן כך שהוא לא עובר את הגבול האלסטי (זה בעצם משמעות המלה ''קפיץ''). זה לא רלבנטי למה שקורה למהדק כשמפתלים אותו. דרך אגב - אין כזה דבר ''מרטנסיטים'' (כמו שאין צ'יפסים) |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אין צורת רבים למרטנסיט? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
דיאודורנט נטול אלומיניום מכיל פוטסיום אלום. הייתכן? האומנם מדובר בשני חומרים שונים? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
זהו, עכשיו אני מייעץ בענייני דיאודורנטים? <המגיב אינו רופא> קריאה בכתבה מגלה שהדיאודורנט אינו נטול *אלומיניום* אלא נטול *אלומיניום כלורהידרט* ( ויו לפטיט וכולי). האלום הזה הוא בהחלט מכיל אלומיניום, אבל אולי הוא פחות נספג בגוף או משהו כזה. כאמור, אני לא רופא, אבל החשד שלי הוא שזה לא שהחומר הזה פחות *מסוכן*, אלא שהרעילות שלו פחות *נחקרה*. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אם אני מבין את ההודעה שלך נכון, אז הטמפ' הסופית של הגומייה נמוכה יותר מאשר ההתחלתית ? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
תלוי איך אתה עושה את זה. אם אתה מותח באיטיות או מותח וממתין שהגומיה תחזור לטמפרטורת החדר ומשחרר במהירות, התשובה היא כן. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
בהחלט. כמו שהיתום הדגים לי; חש את הטמפרטורה בעזרת השפתיים, האובר-חוכעם, עד שנקרעה לו הגומיה ופגעה לו בקצה האף. | |
|
|
| חזרה לעמוד הראשי | המאמר המלא |
| מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים | |
 RSS מאמרים |
כתבו למערכת |
אודות האתר |
טרם התעדכנת |
ארכיון |
חיפוש |
עזרה |
תנאי שימוש
|
© כל הזכויות שמורות |