
Fotó: valeg96 · Public domain · Wikimedia Commons
Fizika a lakásban: mikró, termosz, indukciós főzőlap és jégkocka
A jég átlátszó, a hó mégis fehér, a villámot pedig mindig előbb látjuk, mint ahogy a dörgést halljuk. A mikrohullámú sütő, a termosz, az indukciós főzőlap és a kukta működése mögött is egyszerű, képletek nélkül is érthető fizika áll.
Kvíz indításaA kvíz 10 kérdése
Ezek a kérdések várnak rád. A megoldások, a magyarázatok és a források a lista alatt, összecsukva találhatók — a játékot nem rontják el.
- 1.Mi melegíti fel valójában az ételt a mikrohullámú sütőben?
- A)A mikrohullámok rezgésbe hozzák az étel vízmolekuláit
- B)Egy izzó fűtőszál a készülék tetején
- C)A forgótányér súrlódása
- D)A fémfalról visszaverődő infravörös hő
- 2.Miért marad órákig forró a tea a termoszban?
- A)Mert a fedél nyomás alatt tartja a folyadékot
- B)Mert a kettős fal között vákuum van
- C)Mert a belső bevonat kémiai reakcióval hőt termel
- D)Mert a fém fal jó hőszigetelő
- 3.Miért nem forrósodik át magától az indukciós főzőlap üvegkerámia felülete?
- A)Mert az üveg visszaveri a hőt
- B)Mert a lap alatt hűtőventilátor jár
- C)Mert a mágneses tér az edény alját melegíti
- D)Mert a lap csak akkor kapcsol be, ha víz van az edényben
- 4.Miért úszik a jégkocka a pohár víz tetején?
- A)Mert a jég felülete taszítja a vizet
- B)Mert a benne rekedt levegőbuborékok tartják fenn
- C)Mert a hideg tárgyakat felfelé nyomja a meleg víz
- D)Mert fagyáskor a víz kitágul, így a jég sűrűsége kisebb
- 5.Miért érzed hűvösnek a bőrödet, amikor víz párolog róla?
- A)Mert a víz elzárja a bőrt a levegőtől
- B)Mert a nedves bőr jobban vezeti a hideget
- C)Mert a vízpára árnyékolja a napfényt
- D)Mert a párolgáshoz energia kell, amit a bőrödtől von el
- 6.Miért fő meg sokkal gyorsabban a bab a kuktában?
- A)Mert a megnövekedett nyomás miatt a víz 100 fok fölött forr
- B)Mert a zárt fedél alatt nincs oxigén
- C)Mert a gőz nagyobb hőt vezet, mint a láng
- D)Mert a kukta fala vastagabb, így több hőt tárol
- 7.Miért látszik törtnek a pohár vízbe állított szívószál?
- A)Mert a pohár íve nagyítóként működik
- B)Mert a fény irányt vált, amikor vízből levegőbe lép
- C)Mert a víz elnyeli a fény egy részét
- D)Mert a szemünk nem tud egyszerre két távolságra fókuszálni
- 8.Miért látod meg előbb a villámot, és hallod csak utána a dörgést?
- A)Mert a fény sokszorosan gyorsabban terjed, mint a hang
- B)Mert a fülünk lassabban dolgozza fel az ingert
- C)Mert a hangot elnyelik a felhők, majd visszaverik
- D)Mert a hang csak a villám után keletkezik
- 9.A jég átlátszó — akkor miért fehér a hó?
- A)Mert a hó elnyeli a kék fényt
- B)Mert a rengeteg apró kristályfelület minden színt egyformán szór szét
- C)Mert a hókristályok fehér ásványi port tartalmaznak
- D)Mert a hó megfagyott levegőbuborékokból áll
- 10.Mi történik egy zárt szobában, ha órákra nyitva hagyod a hűtőszekrény ajtaját?
- A)A hőmérséklet pontosan ugyanaz marad
- B)Csak a padló közelében lesz hidegebb
- C)A szoba fokozatosan melegebb lesz
- D)A szoba lassan lehűl
A kvíz forrásai
- · Dielektromos melegítés elve, mikrohullámú technika
- · Dewar-palack működési elve, hőtan
- · Indukciós melegítés, elektromágneses indukció
- · A víz anomáliája, sűrűségviszonyok
- · Párolgáshő, halmazállapot-változások
- · Forráspont és nyomás összefüggése, termodinamika
- · Fénytörés, Snellius–Descartes-törvény
- · Hangsebesség levegőben, fénysebesség
- · Fényszórás hókristályokon, optika
- · Hőszivattyú működése, termodinamika második főtétele
Megoldások, magyarázatok és források — kattints az elrejtésükhöz
1. Mi melegíti fel valójában az ételt a mikrohullámú sütőben?
Helyes válasz: A mikrohullámok rezgésbe hozzák az étel vízmolekuláit
A 2,45 gigahertzes mikrohullámok a poláris vízmolekulákat rángatják ide-oda, és ez a belső kavarodás termeli a hőt. Ezért melegszik a nedves étel gyorsan, a száraz kerámiatányér viszont alig.
Forrás: Dielektromos melegítés elve, mikrohullámú technika
2. Miért marad órákig forró a tea a termoszban?
Helyes válasz: Mert a kettős fal között vákuum van
A két fal közötti légritka tér nem tud hőt vezetni, és áramlás sincs benne, a tükrös bevonat pedig a hősugárzást veri vissza. James Dewar 1892-es palackja ugyanezen az elven működött.
Forrás: Dewar-palack működési elve, hőtan
3. Miért nem forrósodik át magától az indukciós főzőlap üvegkerámia felülete?
Helyes válasz: Mert a mágneses tér az edény alját melegíti
A tekercs gyorsan váltakozó mágneses tere örvényáramokat indít a vasat tartalmazó edény aljában, ott keletkezik a hő. A főzőlap csak az edénytől melegszik vissza, ezért marad langyos mellette a felület.
Forrás: Indukciós melegítés, elektromágneses indukció
4. Miért úszik a jégkocka a pohár víz tetején?
Helyes válasz: Mert fagyáskor a víz kitágul, így a jég sűrűsége kisebb
A víz nagyjából 4 Celsius-fokon a legsűrűbb, megfagyva viszont mintegy 9 százalékkal kitágul. Ezért marad a jég sűrűsége 917 kilogramm köbméterenként, és ezért látszik ki a jéghegynek is csak a csúcsa.
Forrás: A víz anomáliája, sűrűségviszonyok
5. Miért érzed hűvösnek a bőrödet, amikor víz párolog róla?
Helyes válasz: Mert a párolgáshoz energia kell, amit a bőrödtől von el
A folyadékból csak a leggyorsabb molekulák szöknek meg, a maradék így hidegebb lesz — a párolgás hője a bőrödből származik. Ugyanez az elv hűti a nedves törölközőt és a régi agyagkorsókat is.
Forrás: Párolgáshő, halmazállapot-változások
6. Miért fő meg sokkal gyorsabban a bab a kuktában?
Helyes válasz: Mert a megnövekedett nyomás miatt a víz 100 fok fölött forr
A zárt edényben a gőz nyomása a légkörinek nagyjából a kétszeresére nő, és ilyenkor a víz csak 120 fok körül forr fel. A tíz-húsz fokkal magasabb hőmérséklet töredékére rövidíti a főzési időt.
Forrás: Forráspont és nyomás összefüggése, termodinamika
7. Miért látszik törtnek a pohár vízbe állított szívószál?
Helyes válasz: Mert a fény irányt vált, amikor vízből levegőbe lép
A fény a vízben lassabban halad, a határfelületen ezért megtörik, és a szívószál víz alatti része eltolódva látszik. Ugyanezért tűnik sekélyebbnek a medence alja, mint amilyen valójában.
Forrás: Fénytörés, Snellius–Descartes-törvény
8. Miért látod meg előbb a villámot, és hallod csak utána a dörgést?
Helyes válasz: Mert a fény sokszorosan gyorsabban terjed, mint a hang
A fény szinte azonnal odaér, a hang viszont másodpercenként csak nagyjából 343 métert tesz meg. Ha elosztod hárommal a másodpercek számát, körülbelül megkapod a kilométerben mért távolságot.
Forrás: Hangsebesség levegőben, fénysebesség
9. A jég átlátszó — akkor miért fehér a hó?
Helyes válasz: Mert a rengeteg apró kristályfelület minden színt egyformán szór szét
Egyetlen jégkristály átengedi a fényt, de a hóban milliónyi apró lapocska töri és veri vissza összevissza a sugarakat. Mivel minden hullámhossz egyformán szóródik, az összkép fehér.
Forrás: Fényszórás hókristályokon, optika
10. Mi történik egy zárt szobában, ha órákra nyitva hagyod a hűtőszekrény ajtaját?
Helyes válasz: A szoba fokozatosan melegebb lesz
A hűtő nem hőt tüntet el, hanem áthelyezi a belsejéből a hátsó rácsra — ráadásul a motor munkája is hővé alakul. Zárt térben így a végeredmény mindig több hő, nem kevesebb.
Forrás: Hőszivattyú működése, termodinamika második főtétele
Ezek is érdekelhetnek

Naprendszer-kvíz haladóknak: melyik bolygón hosszabb a nap, mint az év?
A Naprendszer tele van olyan szélsőségekkel, amelyek mellett a Föld unalmasnak tűnik: oldalára dőlt bolygó, metántavak és évszázadok óta tomboló viharörvény.

Kütyükvíz: Bluetooth, QR-kód, GPS, zajszűrés és robotporszívók
Az első iPod ezer dalt ígért a zsebünkbe, a QR-kódot pedig eredetileg autóalkatrészek nyomon követésére fejlesztették ki Japánban.

Háztartási kémia: szódabikarbóna, szappan, vízkő és hagymavágás
A pirított hús felszínét egy 1912-ben leírt kémiai folyamat barnítja meg, a vízforraló aljára pedig a kemény víz hagy fehér réteget.
Hirdetés