Как работи каната за вода?

Този пост започна като коментар към чуденката на Пейо, но стана твърде дълъг и реших, че е по-добре да го публикувам тук.

Водата кипи при различна температура при различно атмосферно налягане, а атмосферното налягане зависи от надморската височина. При еднакви други условия налягането на по-голяма надморска височина е по-ниско, отколкото на по-малка. В училище са ни учили, че водата кипи при 100°C, a истината е, че това е вярно само на морското равнище. На по-високо водата кипи при по-ниска температура (в София вероятно при около 96-97°C (само грубо предположение, базирано на мътни спомени и най-вероятно е погрешно)).

Друг важен факт е, че докато кипи, водата не повишава температурата си, т.е. колкото и енергия да вкарваме във водата чрез нагревателя, тя няма да превиши температурата си на кипене. Струва си да се спомене също, че освободените пари имат същата температура като тази на водата, когато тя кипи.

От тук следва, че не може да се направи кана, която да се изключва при определена температура, едновеременно с това водата вътре да кипи и в същото време тази кана да е използваема на две различни надморски равнища. Тук дори не става въпрос за някаква голяма денивелация.

Например нека имаме кана, която изключва при 100°C. Ако сме на морското равнище, тя ще работи добре, но ако сме на по-високо, тази температура няма как да се достигне и каната няма да изключи преди водата да изкипи. Да пробваме сега с кана, която изключва при по-ниска температура, да речем, при 95°C. Добре де, но ако сме на място, където водата кипи при по-висока температура (т.е. сме на по-ниско надморско равнище), водата очевидно няма да закипи, защото нагревателят ще се е изключил преди това.

Ето защо не може да се направи универсална кана, която завира вода, с механизъм за изключване при определена температура на водата. Значи механизмът трябва да е друг.

Моето предположение е, че близо до капака има камера с клапа, която се отваря, когато налягането на водните пари стане по-високо от някакво зададено (но по-високо от атмосферното). В камерата пък вероятно има термодатчик, който изключва нагревателя, когато температурата му стане по-висока от някаква, която обаче е по-ниска от температурата на кипене на водата при някаква разумна надморска височина. Налягането вътре в каната се повишава в следствие от повишаването на температурата, което в някакъв момент отваря клапата. Когато тя се отвори, в камерата влизат горещи водни пари и загряват термодатчика, който пък изключва камерата. По-този начин каната може да се направи да работи добре както на морското равнище, така и на Еверест например.

Това, разбира се, е само предположение, изградено на базата на опита ми с каните за завиране на вода (често си правя чай ;-) ). Много е вероятно да бъркам някъде.

Няколко блога за физика

Обикновено трудно си харесвам нещо ново за четене, дори когато (или пък особено когато) става дума за физика. Из Мрежата има доста блогове на такава тематика, но не винаги ми е лесно да преценя на пръв поглед дали ще харесам някой. Заредих в RSS четеца си десетина, които ми хванаха окото и оставих времето да свърши своето. Е, след шест месеца вече спокойно мога да споделя някои от блоговете с физична насоченост, които ми (о)станаха интересни. Ето ги и тях (без определен ред):

  • Cosmic Variance -- няколко души пишат в този блог, което означава добро разнообразие от интересни теми, все някак свързани с физиката. От тук се осведомявам за новините покрай LHC и преследването на Higgs бозона, а също така научавам нещо за академичния живот отвъд океана и още много други, които просто няма да се опитвам да изброявам.
  • Shores of the Dirac Sea -- както това романтично заглавие подсказва, тук често се появават публикации за проблемите на физиката на микросвета -- квантовата механика, квантовата гравитация и квантовата теория на полето. Освен за сложните модерни теории, тук човек може да научи малко и за физиката на обикновените неща, като кафеварката например.
  • Skulls in the Stars -- заглавието тук пък с нищо не подсказва, че интересите на автора са от областта на оптиката. Както може да се очаква, публикациите му, свързани с физиката, са предимно на тази тема. Освен физик, авторът е също така почитател на филмите и книгите на ужасите, но аз лично прескачам постовете му на тази тема.
  • Dot Physics -- или, както гласи подзаглавието, physics about everyday things with everyday explanations. Тук физиката е от гимназиално до първокурсно или второкурсно ниво и е предимно механика. Все пак нещата са представени по доста интересен начин, а и винаги има какво ново да се научи. Забавно ми е и да чета как авторът критикува известните ловци на митове от Дискавъри или пък недоволства от физиката в Wall-E.

Приятно четене!

Имат ли звездите сърца?

Както се разхождах днес, зареяният ми поглед попадна случайно на един билборд, на който пишеше: "Имат ли звездите сърца?"

Откъде да знам имат ли звездите сърца? Сигурно имат нещо, което ги поддържа живи, но имат ли сърца? Не знам, а и един друг въпрос е по-важен.

Аз имам ли сърце?