 |

 |
don_beaver | |
 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
Как всегда, вокруг новой книжки возникли вопросы и разгорелись споры. Читатель пишет: «Прочитал Ваше последнее произведение, Курьер 619. Очень понравилось! Вопрос заключается в работоспособности гальванического элемента с электродами из платины и титана с электролитом из серной кислоты. Ведь не один из данных элементов с ней не реагирует, возможно титан, но только при нагревании. Я ему ответил так: «Да, вопрос интересный. При написании книги я посмотрел на таблицу электрохимических потенциалов и выбрал металлы поинтереснее на разных концах таблицы. Но насчет химической реагенности я глубоко не копал. Ну, будем считать, что это были сплавы с доминированием титана и с платины, и активных компонент в сплавах было достаточно для эффективной батареи». Но может кто-то захочет что-то добавить на эту тему? На сайте http://fantasy-worlds.org/lib/id32026/ какой-то «доктор» из Украины стал обзывать меня последними словами за «физическую неграмотность», заявляя что космический корабль в вакууме остывать не может, потому что «космос - это один большой термос». Ему там ответили вполне разумно, но меня самого заинтересовало: а, действительно, как быстро остынет корабль в космосе? Я, честно говоря, не считал темпы остывания «Солнечного зайца», положившись на интуицию физика (она у меня немного отличается от интуиции термос-пользователей, потому что я знаю, как быстро остывает Земля ночью при ясном небе, как замерзали астронавты «Аполлона-13» и как слабо светит Солнце возле Юпитера). И вот я залез в таблицу (Удельная_теплоёмкость, вики) и нашел, что теплоемкость такого металла как алюминий (вполне хороший металл для корабля) – примерно 1000 джоулей на кг и на градус. Пусть наш корабль (который перевозил 400 тонн груза) весит 1000 тонн. Для того чтобы он остыл на 30 градусов – с 300 до 270 (то есть с комнатной температуры до заморозков), у него надо отнять 3*10^10 джоулей энергии. Потом я залез в статью (вики, Абсолютно_чёрное_тело) и нашел, что «абсолютно чёрное тело при T= 100 K излучает 5,67 ватта с квадратного метра своей поверхности”, а так как это излучение растет как T^4, то при 300К получим излучение в 460 ватт с кв.м. Известно, что на орбите Земли солнечное излучение дает 1353 ватт на кв.м. Возле Юпитера эта величина будет в 25 раз меньше – 54 ватт на кв.м. Если учесть, что корабль остывает во все стороны, а греется Солнцем только с одной, то итоговыми 27 ватт на кв.м. по сравнению с излучаемыми 460 ватт с кв.м. можно пренебречь. Ватт – это джоуль в секунду. Пусть корабль имеет площадь корпуса в 1000 кв. метров. Тогда он будет излучать примерно 400 киловатт энергии (то есть нагревом от тел двух подростков можно смело пренебречь). Это как 400 электрических плиток! За сколько вакуум возле Юпитера «высосет» тепло из корабля? За 3*10^10/4*10^5=75000 секунд или 21 час. Совсем неплохо подтверждается моя интуиция. Если я где ошибся – расчет был разовый, укажите. Отмечу, что возле Земли, где 1353>460, главная проблема – в перегреве. Так что, отправляясь на околоземную орбиту, берите шорты и вентилятор, а полетите к Юпитеру – тулуп и электрический камин. P.S. верно отметили, что 1353 тоже надо делить (для сферы на 4), так что перегрев возле Земли будет скорее локальным - с солнечного боку. Tags: Курьер 619, Околонаучное
|
 |
 |
 |
 |
|
 |
 |




 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
From: chupin |
Date:
June 12th, 2021 01:36 pm (UTC)
|
| (Link) |
Титан-платиновая батарея
|
Ну кстати да. Я как химик тоже сразу подумал, что какая-то не та гальваническая пара. В тексте говорится о медь-цинковой батарее Вольта. Цинк очень реакционоспособный материал, его окислы рыхлые и не препятствуют дальшейшей реакции. Титан тоже очень реакционоспособный, но причина его использования в качестве конструкционного материала примерно та же, что и у алюминия — оксид титана образует очень плотную плёнку на поверхности, которая препятствует дальнейшим реакциям. Так что из титана, наверное, не удастся сделать батарею. Разве что добавки какие-то ввести в раствор, которые будут препятствовать формированию оксидной плёнки. Но в этом случае есть обратный риск — получить взрывную реакцию, потому что титан без своей оксидной защиты очень активный металл, на самом деле. +++++++++++++ В серной кислоте слабой концентрации (до 0,5–1% ) титан и большинство его сплавов стойкие даже при температуре раствора до 50–95° С. Стоек титан и в более концентрированных растворах (10–20%-ных) при комнатной температуре, в этих условиях скорость коррозии титана не превышает 0,005–0,01 мм/год. Но с повышением температуры раствора титан в серной кислоте даже сравнительно слабой концентрации (10–20%-ной) начинает растворяться, причем скорость коррозии достигает 9–10 мм/год. Серная кислота, так же как и соляная, разрушает защитную пленку диоксида титана и повышает его растворимость. http://www.chemicals-el.ru/chemicals-722-1.htmlEdited at 2021-06-12 01:37 pm (UTC)
|
 |
 |
 |
 |
|

|
 |
 |

 |
 |
 |
 |
 |
Поговорим про альбедо "Солнечного зайца". Алюминий был взят для оценки теплоемкости; близкую теплоемкость имеет и сталь и прочие металлы. Вряд ли космические корабли в 23 веке будут делать из полированного монометалла, так что альбедо - это вопрос совершенно отдельный от материала корабля. Всерьез обсуждать весовую экономию на покраске корабля 23 века я не могу. Никто из нас не специалист в кораблях 23 века, но в свете высказанных мыслей и проведенных оценок, и если исходить из принципа энергетической оптимальности, то космический корабль, который оперирует недалеко от Солнца и имеет активный реактор внутри, логично сделать эффективно охлаждающимся - то есть, черным. Таким, например, был перегревающийся сверхзвуковик Lockheed SR-71 "Blackbird", который я не раз рассматривал в музее. Одновременно, было бы логично сделать корабль с одной стороны зеркальным (белым), чтобы если корабль был близко к солнцу, то мог повернуться к нему зеркальной стороной, эффективно остывая всеми другими черными сторонами. Естественно, если корабль надо нагреть на солнце, сэкономив на электрообогреве, - то надо повернуть его черной стороной к солнцу. По такой логике, среднее альбедо "Солнечного зайца" будет невысоким, хотя зеркальные плоскости, видимые на фото в книжке, у него будут.
|
 |
 |
 |
 |
|

 |
 |
 |
 |
 |
То, что каждый наш выбор меняет Вселенную - это очевидный факт. Другое дело, что далеко не все наши поступки меняют её заметно. Но вот Иван Царевич, выбирая одну из трех дорог, заметно менял будущее. Илон Маск, начитавшись фантастических книжек, решительно перекраивает космонавтику и собирается строить марсианские города. А ведь кто-то издал эти книжки? Вот пусть лично у вас сегодня есть выбор: остаться на своей прежней работе, или стать издателем (или редактором). Ваш выбор - это выбор между двумя будущими, между двумя историями - в одной, грубо говоря, Маска нет, а в другой - есть. Все что сделано в книжке - описано три варианта развития будущего, которые появляются из-за двух точек разветвления (поцелуй и пощечина). Они совершенно равноправны до выбора, и лишь наш выбор заставляет одну Вселенную умереть, а другую реализоваться. Будьте аккуратнее со своими выборами!
Edited at 2021-06-15 10:33 pm (UTC)
|
 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Читатель пишет: "Есть, увы, одна большая ошибка в сюжете, герои одновременно летят вместе с астероидом (безымянным?!) около Земли и в 100 млн км. Советую автору сгладить этот момент. Насчет боеголовки, тут выскажусь как профессионал-ракетчик (Военно-инж. акад. им. А.Ф. Можайского) есть такая и гораздо мощнее, В сотни раз". Подробнее: https://www.labirint.ru/books/804855/Тут читатель поспешил с выводами (сам признался, что прочитал за два дня). В 100 миллионах км герои были в момент их обнаружения (первой связи с Землей). Через четыре дня они оказались возле самой Земли, близко к астероиду. То, что при ускорениях 1g можно пролетать всю Солнечную систему за неделю, и долетать от Марса до Земли за 4 дня, не укладывается в наших головах, которые привыкли к современным медленным инерционным полетам. Я, конечно, на компьютере не моделировал полет от Юпитера к Земле, но на бумажке ускорения, скорости и времена полета считал, и хронология в книге отлажена достаточно уверенно. P.S. Астроид зовется Челябинск, но так как он исчез из-за соударения с Землей, то это редко упоминается.
|
 |
 |
 |
 |
|

|
 |
 |



|
 |
 |