Варена маска; (корекция на упражненията); куриология
Образователна приемственост - Тази публикация представя ключа за отговор на упражнението E.M.I.S (медийно образование и научна информация), предлагано на 27 април 2020 г. в този блог.
В такъв предмет трябва да се даде добър отговор на упражнението за всеки отделен случай, в зависимост от ресурсите, намерени от лицето, което е поело предизвикателството. Идеалното е да можете да давате съвети относно методологията на изследването ... но за съжаление не мога да напиша статия, която да коментира всички ваши индивидуални пътища. !
Варена маска, прецакана маска (фиксирана)
Напомняне: ние се интересувахме от въпросите на човек, който иска да стерилизира маската си от плат, когато се прибере през нощта, за да елиминираме наличието на SARS-CoV-2, вирусът, отговорен за COVID-19. Нашият човек няма пералня и не иска да съсипе тъканта на ръчно изработената си маска за постилион. Човекът чу, че измиването на маска при 60 ° C за половин час с луга убива вируса. Каза си, че потапянето на маска при 70 ° C за десет минути в термос, дори без препарат, „го прави“. Вкъщи той има електрическа кана (която повишава водата до 100 ° C) и кран (вода със стайна температура, 20 ° C).
Въпрос № 1: Което изчисление позволява да се знае температурата на смес от две течности ?
Ако никога не сте виждали тази формула в ход (или ако не сте напълно уверени в паметта си), малка заявка в избраната от вас търсачка с ключовите думи „изчисляване на температурата смесва две течности“ ще ви отведе до множество ресурси всички съгласувани помежду си, наоколо изчисления на топлопреминаване. Вторият или третият отговор в Google се отнася например за страница от сайта „Издания на Елизабет“, която представя изчислението (дясната страна на страницата) и дори предлага програма за автоматизиране на споменатото изчисление (в средата на страницата).
В заграждение, което е перфектно изолирано отвън, количеството топлина Q₁ пренесена от най-горещата течност съответства на количеството топлина Q₂, получено от най-студената течност. Въпрос:₁ = Q₂
Q₁ = маса на течността 1 x топлинен капацитет на течността 1 x (начална температура на течността 1 - крайна температура)
Q₂ = маса на течността 2 x топлинен капацитет на течността 2 x (начална температура на течността 2 - крайна температура)
Тъй като Q₁ = Q₂, стигаме до еквивалентността:
маса на течността 1 x топлинен капацитет на течността 1 x (начална температура на течността 1 - крайна температура) = маса на течността 2 x топлинен капацитет на течността 2 x (начална температура на течността 2 - крайна температура)
Или, за да опростите писането:
м. c₁. (ti₁ - tF) = m₂. c₂. (tF - ti₂)
Едва ли е сложно да се намери формулата, даваща tF (крайна температура):
(m₁. c₁. ti₁) - (m₁. c₁. tF) = (m₂. c₁. t₁) - (m₂. c₁. ti₁) - (m₂. c₁. ti₁) -
(m₁. c₁. ti₁) + (m₂. c₂. ti₂) = (m₁. c₁. t₁) + (m₂. c₁. t₁) + (m₂. c₁. t₁)
(m₁. c₁. ti₁) + (m₂. c₂. ti₂) = tF x (m₁. c₁ + m₂. c₂)
[(m₁. c₁. ti₁) + (m₂. c₂. ti₂)]/(m₁. c₁ + m₂. c₂) = tF
Ако не знаете какъв топлинен капацитет има тук, това е добре. За две течности от еднакво естество (какъвто е случаят тук, тъй като водата се смесва с вода), погледнете добре какво се случва.
Тъй като: топлинен капацитет на течност 1 = топлинен капацитет на течност 2 = топлинен капацитет на вода cₑₐᵤ
tF = [(m₁. c₁. ti₁) + (m₂. c₂. ti₂)]/(m₁. c₁. m₂. c₂)
tF = [(m₁. cₑₐᵤ. ti₁) + (m₂. cₑₐᵤ. ti₂)]/(m₁. cₑₐᵤ. m₂. cₑₐᵤ)
tF = cₑₐᵤ [(m₁. ti₁) + (m₂. ti₂)]/cₑₐᵤ (m₁ + m₂)
tF = [(m₁. ti₁) + (m₂. ti₂)]/(m₁ + m₂)
И ето ни !
FYI, топлинният капацитет (или топлинният капацитет) на дадено тяло е величина, която измерва "енергията, която трябва да бъде прехвърлена към него, за да се повиши температурата му с един градус по Целзий" (или един градус по Келвин). Това количество също така дава възможност "да се определи количествено възможността това тяло да поглъща или освобождава енергия чрез топлообмен по време на трансформация, по време на която температурата му варира". Благодаря Уикипедия 🙂
Въпрос № 2: Човекът сложи 50 cL вода в чайника си и го доведе до 100 ° C. Какъв обем вода от чешмата трябва да добави, за да получи вода при 70 ° C всички батерии ?
Нека вземем нашата опростена формула: tF = [(m₁. ti₁) + (m₂. ti₂)]/(m₁ + m₂)
Е, нашият непознат е m₂. Или по-скоро v₂ (обемът на водата за добавяне). Знаейки, че масата на литър вода е килограм, ще имаме еквивалентността: vₑₐᵤ (в L) = mₑₐᵤ (в kg), което все още е много практично.
Водата от чешмата е със стайна температура (ако водопроводът е отвън, стайната температура е извън дома на нашия тип). За да опростим изчисленията, ще вземем прости стойности и ще вземем предвид, че температурата на околната среда ti₂ е 20 ° C.
tF = [(m₁. ti₁) + (m₂. ti₂)]/(m₁ + m₂)
tF. (m₁ + m₂) = m₁. ti₁ + m₂. ti₂
tF. m₁ + tF. m₂ = m₁. ti₁ + m₂. ti₂
tF. m₂ - m₂. ti₂ = m₁. ti₁ - tF. m₁
m₂ (tF - ti₂) = m₁ (ti₁ - tF)
m₂ = m₁ (ti₁ - tF)/(tF - ti₂)
v₂ (в L) = m₂ (в kg)
v₂ = 0,5 (100 - 70)/(70 - 20)
m = 30 cL
Чрез добавяне на 30 cL вода при 20 ° C до 50 cL вода при 100 ° C, получаваме 80 cL вода при 70 ° C.
Въпрос № 3: Гай се чуди дали потапянето на маска при 70 ° C за десет минути наистина убива вируса. Намерете отговора на този въпрос! Трябва да намерите (поне) надежден източник.
Моля, обърнете внимание: след 27 април 2020 г. не ви беше позволено да използвате по-нови източници !
Тук започват интересните неща ... и където всеки има свой собствен начин. Методът, който най-често се използва от онези, които се опитаха да се справят с това предизвикателство, беше да потърсим в Google „кърпа за почистване на маски за температура“. Много от вас са попадали на статия в списание Science & Avenir, в която може да се прочете „Моделите за термично унищожаване, които направиха възможно да се установи, че вирусът е бил инактивиран чрез готвене при 63 ° C в продължение на 4 минути, по-добре като изберете измиване 60 °, отколкото при 30 °. Добре, добре ... Но ако спреш дотук, не е наред. Въобще не. Ако не сте продължили по-нататък, това е достатъчно добре (целта на това упражнение е да ви научи как да копаете!). Ако сте стигнали по-далеч, шапка !
Какво не е наред с този източник? Вие сте пред това, което се нарича вторичен източник: новинарска статия, която дава информация ... но, хей, откъде идва тази информация? Авторът на статията не си го е представял (надявам се!). Но може би той/тя е сгрешил при копирането на информацията. Това може да не е така ... но се случва МНОГО често, за съжаление (написах цяла книга за това 😜!). Това неволно изкривяване на научната информация се нарича дезинформация и често е необходимо да се гарантира, че такъв инцидент не е станал ...