Return to Video

Капоттың астында: Автокөліктердің химиясы - Синтия Чаббак

  • 0:08 - 0:12
    Дүние жүзінде
    адамдарды қажет жеріне жеткізетін
  • 0:12 - 0:13
    миллиардтаған автокөлік бар.
  • 0:13 - 0:16
    Автокөліктер көліктің
    бір түрі болып қана қоймай,
  • 0:16 - 0:19
    химия сабағын үйрететін құрал
    болып есептеледі.
  • 0:19 - 0:22
    Көлігіңіздің оталдыру үрдісі
    мотор цилиндрінен басталады.
  • 0:22 - 0:25
    Цилиндрде отын инжекторынан
    келген бензин шашырандысы мен
  • 0:25 - 0:27
    демшығарғыш клапанынан
    келген бір жұтым ауа
  • 0:27 - 0:30
    бір-бірімен араласады, олар от ұшқынынан
    тұтанып, газға айналады.
  • 0:30 - 0:33
    Газ көлемі ұлғайып, поршенді итереді.
  • 0:33 - 0:37
    Алайда тұтану - экзотермиялық реакция,
    жылу бөледі дегенді білдіреді.
  • 0:37 - 0:38
    Көп жылу.
  • 0:38 - 0:41
    Әрі осы жылудың көп бөлігі газ шығатын
    түтік арқылы шыққанымен
  • 0:41 - 0:46
    мотор блогында қалған жылу сіңіп,
    тасымалданып, ыдырап кетуі тиіс,
  • 0:46 - 0:50
    метал бөлшектердің деформациялануынан,
    тіпті балқып кетуінен қорғау үшін.
  • 0:50 - 0:52
    Бұл - салқындату жүйесі басталатын жер.
  • 0:52 - 0:54
    Сұйықтық бүкіл мотордың бойымен айналады,
  • 0:54 - 0:57
    бірақ бұл жылуды сұйықтықтың
    қай түрі сіңіре алады?
  • 0:57 - 0:59
    Ойымызға бірден
    су келуі мүмкін мүмкін.
  • 0:59 - 1:01
    Ақыр аяғында оның өзіне тән жылуы,
  • 1:01 - 1:04
    яғни берілген мөлшер температурасын
  • 1:04 - 1:06
    1°C-қа өсіретін қажетті энергия мөлшері -
  • 1:06 - 1:08
    кез келген өзге ортақ заттың
    энергия мөлшерінен жоғарырақ.
  • 1:08 - 1:11
    Әрі бізде сіңуі тиіс
    көп жылу энергиясы бар.
  • 1:11 - 1:13
    Бірақ суды қолдану бізді
    тығырыққа тіреуі мүмкін.
  • 1:13 - 1:17
    Біріншіден оның қату нүктесі - 0°C.
  • 1:17 - 1:19
    Су қатқан бойда көлемінің өсуінен
  • 1:19 - 1:23
    аязды қыс түні радиатор жарылып,
    мотор блогы бұзылуы мүмкін,
  • 1:23 - 1:24
    қорқынышты болжам.
  • 1:24 - 1:27
    Автокөліктің қаншалықты жыли
    алатынын есепке ала отырып,
  • 1:27 - 1:30
    100°C салыстырмалы төмен қайнау нүктесі
  • 1:30 - 1:33
    будың пайда болуына әкелуі мүмкін.
  • 1:33 - 1:36
    Сондықтан судың орнына ерітіндіні, яғни
  • 1:36 - 1:40
    ерігіш пен еріткіштен құралған
    гомогенді қоспаны пайдаланамыз.
  • 1:40 - 1:44
    Кей ерітіндінің қасиеттері құрамындағы
    ерігіштің үлесіне орай өзгеше болады.
  • 1:44 - 1:48
    Бұлар коллигативті қасиеттер деп аталады,
    әдейі ойлап табылғандай
  • 1:48 - 1:51
    бұларға қату температурасының азаюы мен
    қайнау температурасының өсуі кіреді.
  • 1:51 - 1:53
    Таза ерітінделерден гөрі бұл ерітінділерде
  • 1:53 - 1:57
    төмен қату температурасымен қатар
    жоғары қайнау температурасы да бар,
  • 1:57 - 2:00
    әрі ерігіш көп болған сайын
    айырмышылық та көбейеді.
  • 2:00 - 2:02
    Сөйтіп, бұл қасиеттер неліктен өзгереді?
  • 2:02 - 2:05
    Ең алдымен температура - бөлшектің
    орташа кинетикалық энергиясының
  • 2:05 - 2:08
    өлшемі екенін түсінуіміз қажет.
  • 2:08 - 2:10
    Сұйықтық салқындаған сайын
    осы бар энергия да азаяды,
  • 2:10 - 2:12
    әрі молекулалар да
    баяуырақ қозғала бастайды.
  • 2:12 - 2:15
    Сұйықтық қатқан кезде
    молекулалалар баяулайды,
  • 2:15 - 2:17
    бұл - өздерін кристалдық құрылымға
    топтастыра отырып,
  • 2:17 - 2:20
    бір-біріне әрекеттестіретін
    тартылыс күші үшін жеткілікті.
  • 2:20 - 2:24
    Бірақ еритін бөлшектер
    осы тартылысқа кедергі жасайды,
  • 2:24 - 2:28
    яғни кристалдық тор туындамас бұрын
    ерітінді одан әрі салқындай түседі.
  • 2:28 - 2:31
    Ал қайнау нүктесіне келер болсақ,
    сұйықтық қайнаған кезде
  • 2:31 - 2:33
    ол өз буынан құралған көпіршіктер түзеді,
  • 2:33 - 2:37
    алайда көпірішік түзілуі үшін атмосфера
    сұйықтық бетін үнемі қалай итерсе,
  • 2:37 - 2:40
    бу қысымы да сонша күшке ие болуы тиіс.
  • 2:40 - 2:43
    Сұйықтық қызған кезде
    бу қысымы өседі,
  • 2:43 - 2:46
    әрі ол атмосфера қысымына теңескен бойда
  • 2:46 - 2:48
    көпіршіктер түзіп, қайнай бастайды.
  • 2:48 - 2:51
    Ерітінді буының қысымы
    таза еріткіштен төмендеу болады,
  • 2:51 - 2:54
    сондықтан ол атмосфера
    күшіне теңеспес бұрын
  • 2:54 - 2:57
    тіпті жоғары температурада да қызуы тиіс.
  • 2:57 - 2:59
    Қосымша бонус ретінде қайнау температурасын
  • 2:59 - 3:01
    тағы 25°C-қа өсіре отырып,
  • 3:01 - 3:05
    радиатордағы қысым атмоасфера
    қысымынан жоғары күйді сақтайды.
  • 3:05 - 3:08
    Автокөліктің салқындату жүйесінде
    жалпы қолданылатын ерітінді -
  • 3:08 - 3:11
    этиленгликоль мен судың 50 де 50 қоспасы.
  • 3:11 - 3:18
    Бұл қоспа -37°C-та қатып,
    106°C-та қайнайды.
  • 3:18 - 3:21
    Ұсынылатын ең жоғары
    70 те 30 үлестік қатынасында
  • 3:21 - 3:25
    қату нүктесі тіпті -55°C-тан да төмендеп,
  • 3:25 - 3:29
    қайнау нүктесі 113°C-қа дейін өседі.
  • 3:29 - 3:31
    Көріп тұрғаныңыздай
    қанша этиленгликоль қоссаңыз,
  • 3:31 - 3:35
    сонша қорғанысқа қол жеткізесіз,
    бірақ не үшін одан әрірек бармаймыз?
  • 3:35 - 3:37
    Сізде жақсы нәрсе тым мол болып шығады,
  • 3:37 - 3:39
    себебі жоғары үлестік қатынастарда
  • 3:39 - 3:42
    қату нүктесі іс жүзінде
    қалпына келе бастайды.
  • 3:42 - 3:45
    Ерітіндінің қасиеттері этиленгликольдің
    қасиеттеріне қарай ығыса бастайды,
  • 3:45 - 3:48
    яғни этиленгликоль -12,9°C-та қатады,
  • 3:48 - 3:51
    бұл ерітіндімен қол жеткізген
    температурадан жоғарылау.
  • 3:51 - 3:55
    Ерітінді жолындағы жылуды сіңіре отырып,
    мотор бойымен ағады.
  • 3:55 - 3:58
    Ерітінді радиаторға жеткен бойда
    оны желдеткішпен қатар
  • 3:58 - 4:00
    автокөліктің алдынан келген
    ауа ағыны салқындатады,
  • 4:00 - 4:03
    мотор бөлігі қайта ысимын дегенше.
  • 4:03 - 4:05
    Сөйтіп, тиімді, әрі қауіпсіз
    мотор салқындатқышының
  • 4:05 - 4:09
    өзіне тән жоғары жылуы, төмен қату нүктесі
    және жоғары қайнау нүктесі болуы тиіс.
  • 4:09 - 4:13
    Бірақ бүкіл дүние жүзінен мәселемізді
    шешу үшін мінсіз сұйықтықты іздеу орнына
  • 4:13 - 4:16
    өзіміздің ерітіндімізді
    жасап шығара аламыз.
Title:
Капоттың астында: Автокөліктердің химиясы - Синтия Чаббак
Description:

Толық сабақ: http://ed.ted.com/lessons/under-the-hood-the-chemistry-of-cars-cynthia-chubbuck

Дүние жүзінде адамдарды A нүктесінен B нүктесіне жеткізетін миллиардтан астам көлік бар. Алайда автокөліктерді химияны түсіндіретін тамаша құрал ретінде қарастыруға болады. Синтия Чаббак тым қатты ысығанда немесе салқындаған кезде көлігіміздің моторын сақтап тұратын, моторда жүретін күрделі химияға шолу жасайды.

Сабақты дайындаған Синтия Чаббак, анимациясын жасаған FOX Animation Domination High-Def.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:34

Kazakh subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.