Занимательная физика

[_nw_ 1538]

какие физические процессы происходят в закончившейся зажигалке

что ты называешь "закончившейся" зажигалкой?

[Ptitsa 1]

одноразовая пластиковая зажигалка. закончилась. перестала зажигаться по причине того, что кончился газ)). затем полежала с денек, например, и снова несколько раз зажигалась. и так происходит всегда с ними. мне тут кинули версию, но хочется и вас послушать.

[amstix 0]

очевидно газ не закончился, атмосферное давление поменялось и/или влажность и тп

[_nw_ 1538]

ну во-первых газ в ней не кончился

а так там процессы сорбции/десорбции в той пористой фигне что многие "трубочкой" называют при его уменьшевшимся количестве/давлении происходят но медленнее)

[Ptitsa 1]

вот! все-таки пористая фигня. да. согласен. дуффузия.

отсылаю к задачке в ветке "ночь. не спится." портить эту серьезную ветку такой задачкой - не решился)

[Veis 33]

Мои дорогие интеллектуальные друзья. расскажите мне, если не трудно, какие физические процессы происходят в закончившейся зажигалке из которой по прошествии времени можно еще пару раз а иногда и раз 6-7 извлечь огонек? температура окружающей среды при этом не меняется. мне и правда интересно.

Ничего интересного. Корпус был расперт давлением. Когда давление упало - корпус постепенно сжимается обратно.

[Ptitsa 1]

то есть растянутая во времени диффузия паров сжиженного газа через губчатый фильтр не причем?

[_nw_ 1538]

Ничего интересного. Корпус был расперт давлением. Когда давление упало - корпус постепенно сжимается обратно

Лолшто?))

[333 546]

а так там процессы сорбции/десорбции в той пористой фигне что многие "трубочкой" называют при его уменьшевшимся количестве/давлении происходят но медленнее)

А я за пластик корпуса зажигалки думал — его объём намного больше, чем у „трубочки“ (если я правильно понял, что под этим понимается). Вопрос в их проницаемости для топлива и поглотительных способностях: если пористость „трубочки“ на объём (количество вещества?) корпуса залезет, „кто кого поборет“?

Для experimentum crucis нужна зажигалка аналогичной конструкции (чтобы была у неё унутре „трубочка“), но с металлическим корпусом… И неплохо бы их взвешивать (желательно в одинаковых условиях) каждый раз: до и после зажигания.

[_nw_ 1538]

А я за пластик корпуса зажигалки думал — его объём намного больше, чем у „трубочки“

скорее поверхность но врядли это имеет заметное значение, еще раз после того как газ "кончился" он еще не кончился и в объеме зажигалки его на порядки больше чем могло адсорбироватцо на поверхности "стакана"

смысл не в том откуда беретца газ после его кончины, а в том что оставщийся в зажиге газ медленнее к клапану поступает в достаточном количестве через "трубку"

[333 546]

скорее поверхность …

в объеме зажигалки его на порядки больше чем могло адсорбироватцо на поверхности

Я имел ввиду не адсорбцию, а абсорбцию. Проницаемость пластика для газа далеко не нулевая. Из-за этого, кстати, у производителей газированных напитков (особенно, пива) много мороки с пластиковой упаковкой (помимо прочего).

после того как газ "кончился" он еще не кончился …

смысл не в том откуда беретца газ после его кончины,

Мне кажется, что вопрос именно в этом.

оставщийся в зажиге газ медленнее к клапану поступает в достаточном количестве через "трубку"

Почему ж тогда этот же газ под тем же давлением по истечении некоторого времени через ту же „трубку“ начинает проходить быстрее? Мне это представляется несколько странным.

[_nw_ 1538]

333, при заметной проницаемости корпуса газу легче было бы выделиться наружу чем внутрь

[SlavikMIPT 73]

мне кажется, что когда газ кончается - при последнем пшике происходит испарение остатков газа и резкое падение давления в зажигалке- температура газа внутри падает вместе с давлением, через некоторое время зажигалка нагревается от окружающей среды и давление снова вырастает - можно еще немного выдавать

[333 546]

Придётся расписывать подробно. Хотя всё предельно просто.

при заметной проницаемости корпуса газу легче было бы выделиться наружу чем внутрь

Подозреваю, что он и выделяется. Пока в зажигалке есть жидкая фаза, давление газа постоянно (будем считать температуру постоянной), и постепенно в толще стенки (а она не такая уж и тонкая) устанавливается (диффузия) некоторый градиент: Max — на внутренней поверхности, Min (можно принять за 0) — на внешней. И пока давление постоянно, это динамическое равновесие сохраняется, газ медленно (стенки достаточно толстые) диффундирует наружу. Газ в зажигалке „заканчивается” с исчезновением жидкой фазы и, соответственно, падением давления до уровня внешнего (точнее, до настолько малого превышения над внешним, что скорость истечения газа становится недостаточной для поддержания горения). С этого момента распределение газа „растворённого” в толще пластика стенки начинает меняться — он начинает „вытекать” в обе стороны: и наружу, и внутрь. Но концентрация газа в стенке у внутренней поверхности намного выше, чем у внешней — соответственно, внутрь выделяется газа намного больше, давление в нутри постепенно повышается… И там ещё, вроде, внутри пластиковая перемычка есть — тоже немалой толщины.

PS. Чтобы проверить эти измышления, нужен сравнительный опыт с двумя зажигалками. Пока это только более-менее правдоподобная гипотеза, с моей точки зрения. Но не ручаюсь.

[mmoustaf 101]

Кстати, а где Юра?

[lexa 1230]

"Уравнение зажигалки" рисует, это ж очевидно

[333 546]

Кстати, а где Юра?

Злой ты. ОГолодал?

[_nw_ 1538]

Пока это только более-менее правдоподобная гипотеза, с моей точки зрения. Но не ручаюсь

гипотеза предполагает заметную скорость выделения заметных количеств газа из корпуса зажигалки - достаточным для горения (соотвесно вполне заметным должно сравнимое должно быть его выделение в "установившемся режиме" у некончившейся зажигалки что значило бы:

1. недолгий срок хранения зажигалок

2. невозможность/нерентабельность (до решения этой проблемы) хранения товарных партий зажигалок

[333 546]

гипотеза предполагает заметную скорость выделения заметных количеств газа из корпуса зажигалки - достаточным для горения

Нет.

Выделяется, пока зажигалка отлёживается.

соотвесно вполне заметным должно сравнимое должно быть его выделение в "установившемся режиме" у некончившейся зажигалки

Нет.

Дело в толщине стенок и распределении газа в толще: концентрация у внутренней поверхности намного выше, чем у внешней.

что значило бы:

1. недолгий срок хранения зажигалок

А реально каков этот срок? Кто-нибудь пробовал заныкать зажигалку на год и проверить, сколько оттуда газа утекло?

2. невозможность/нерентабельность (до решения этой проблемы) хранения товарных партий зажигалок

Ну-у-у, это уже перебор.

Эти вопросы я обдумал почти сразу. В конце концов, не найдя хорошего умозрительного контраргумента, решил для себя, что нужен эксперимент. Хотя, возможно, оппоненты сумеют привести хороший довод против. Но эксперимент всё-таки был бы лучше.

[Ptitsa 1]

вот еще одна интересная версия, поступившая мне на ФБ. мне она кажется вероятной? или просто красиво написано? )

Я думаю, тут дело не в редукторе давления, роль которого играет губчатая пластиковая трубка. Редуктор снижает давление только текущего газа или жидкости за счет сопротивления, создаваемого малым сечением канала. В статическом состоянии он на давление не влияет.

Скорее, дело в том, что когда жидкий газ в зажигалке закончился, и остался только газообразный газ (извините за каламбур ), то при открытии клапана зажигалки он расширяется не изотермически, поскольку расширение происходит довольно быстро, а адиабатически. При адиабатическом расширении падает и давление, и температура газа. Давление падает, и поэтому его уже не хватает, чтобы поддерживать горение. А упавшая температура потом при закрытом клапане восстанавливается до комнатной уже в рамках изохорного процесса (т.е. при постоянном объеме, т.к. клапан-то закрыт). В изохорном процессе давление прямо пропорционально температуре (закон Шарля), соответственно, давление тоже повышается, и его снова хватает, чтобы в течение короткого времени поддерживать горение. Но поскольку газ все-таки постепенно выходит, каждый раз давление восстанавливается до всё более низкого уровня, и в какой-то очередной раз трюк уже больше не проходит.

[_nw_ 1538]

А реально каков этот срок? Кто-нибудь пробовал заныкать зажигалку на год и проверить, сколько оттуда газа утекло?

В ТТХ самих простых прозрачных зажигалок пишут "срок годности неограничен" дома есть несколько зажигалок, лет им много куда сколько утекло - х.з. но газа там много)

в приповерхностном слое пластика может что и можно собрать но ИМХО очень немного и врядли даже на раз "пчикнуть" хватит

[333 546]

В ТТХ самих простых прозрачных зажигалок пишут "срок годности неограничен"

X3, что они под этим подразумевают. Может, всё это в рассчёте на то, что никто и не подумает их складировать для храненния и, тем паче, проверять.

дома есть несколько зажигалок, лет им много куда сколько утекло - х.з. но газа там много)

Диффундировать (итого через всю толщу стенки наружу) может очень медленно — зависимость скорости от градиента концентраций может быть не постоянной, а сама зависеть от давления/концентрации. Мы пока на пальцах рассуждаем. За справочники по физике, химии и материаловедению хвататься не хочется, да и смысла в том немного: эксперимент и проще, и надёжнее.

в приповерхностном слое пластика может что и можно собрать но ИМХО очень немного и врядли даже на раз "пчикнуть" хватит

Ну, не знаю.

вот еще одна интересная версия, поступившая мне на ФБ

Тут уже было.

Изменения температуры, соответственно, позже — давления, и, соответственно, в дальнейшем — количества вещества в неизменном объёме (которое может выскочить наружу при стравливании давления к исходному значению) — маловато будет.

Среди подобных рассматривал я и следущую: охлаждение из-за испарения с поверхности жидкой фазы: ну, как бы в последний момент она там отмораживается…

Но всё это не согласуется с тем, что описанный трюк можно повторить неоднократно, причём, необходимы довольно большие перерывы между попытками.

PS. Ptitsa, с того, кто всё затеял, с того и спрос:

• упомянутая в условии одноразовая пластиковая зажигалка;
• металлическая зажигалка (лучше две — одну для препарирования и проверки) конструкции, аналогичной пластиковой;
• электронные лабораторные весы;
• энтузиазм, голова и руки для проведения эксперимента.

[Ptitsa 1]

я никогда не видел металлические зажигалки такой конструкции

[SlavikMIPT 73]

Ptitsa, одинаково мыслим)

[333 546]

Что-то меня одолевают сомнения. Вернёмся-ка мы в исходную позицию…

одноразовая пластиковая зажигалка. закончилась. перестала зажигаться по причине того, что кончился газ)). затем полежала с денек, например, и снова несколько раз зажигалась. и так происходит всегда с ними.

Ptitsa, факты изложены верно?

Встречные вопросы:

1. Зажечь удалось только после того, как ей дали отлежаться денёк? Пяти минут не хватило?
2. После первого „воскрешения” (через день после „официальной кончины”) такой же фокус удалось повторить, дав ей отлежаться ещё один день. Так?

   И так удалось проделать несколько раз?

Моё понимание фактов правильно?

А то всё больше склоняюсь к мысли, что нас водят за нос.

Притча о Карле II и мудрецах

Однажды король Карл II собрал своих мудрецов и спросил их: „Почему, если положить в ведро с водой рыбу, вес его не изменится?”. Мудрецы долго пытались объяснить это, но тщетно. В конце концов, один из них осмелился спросить у короля: „Как Ваше Величество всё это проделывали? Как был поставлен этот опыт?”. На что король с улыбкой ответил, что он и не собирался пробовать, а всё просто выдумал.

(примерно так)