Studený - Cold

An ledovec, který je běžně spojován s chladem

Signál "studený" - neoficiální (kromě doporučení doporučených CMAS ), je nicméně používán mnoha školami potápění a propagován prostřednictvím potápěčských webů jako jeden z užitečnějších doplňkových signálů^[1][2][3]

Husí kůže, běžná fyziologická reakce na chlad, jejímž cílem je snížit ztrátu tělesného tepla v chladném prostředí

Fotografie povrchu sněhu v Dome C. Stanice, Antarktida část notoricky známé chladu Polární plošina, je reprezentativní pro většinu povrchu kontinentu

Studený je přítomnost nízké teplota, zejména v atmosféře.^[4] V běžném používání je nachlazení často a subjektivní vnímání. Dolní mez teploty absolutní nula, definované jako 0,00 K na Kelvinova stupnice absolutní termodynamická teplota měřítko. To odpovídá -273,15 ° C na Stupnice Celsia, -459,67 ° F na Stupnice Fahrenheita a 0,00 ° R na Rankinova stupnice.

Protože teplota se vztahuje k Termální energie v držení předmětu nebo vzorku hmoty, kterým je Kinetická energie náhodného pohybu částicových složek hmoty bude mít objekt méně tepelné energie, když je chladnější, a více, když je teplejší. Pokud by bylo možné ochladit systém na absolutní nulu, veškerý pohyb částic ve vzorku hmoty by se zastavil a byly by v tomto klasický smysl. Objekt by byl popsán jako objekt s nulovou tepelnou energií. Mikroskopicky v popisu kvantová mechanika ale hmota stále má energie nulového bodu i při absolutní nule, kvůli princip nejistoty.

Chlazení

Chlazení označuje proces ochlazování nebo snižování teplota. Toho lze dosáhnout odstraněním tepla ze systému nebo vystavením systému prostředí s nižší teplotou.

Chladicí kapaliny jsou tekutiny slouží k ochlazování předmětů, zamrzání a erozi strojů.^[5]

Chlazení vzduchem je proces chlazení objektu jeho vystavením vzduch. Toto bude fungovat, pouze pokud má vzduch nižší teplotu než objekt, a proces lze zlepšit zvýšením hodnoty plocha povrchu, zvýšení průtoku chladicí kapaliny nebo snížení Hmotnost objektu.^{[6][je zapotřebí lepší zdroj ]}

Další běžnou metodou chlazení je vystavení předmětu led, Suchý led nebo tekutý dusík. To funguje vedení; teplo se přenáší z relativně teplého předmětu do relativně studené chladicí kapaliny.^[7]

Laserové chlazení a magnetické odpařovací chlazení jsou techniky používané k dosažení velmi nízkých teplot.^[8][9]

Dějiny

Raná historie

Ve starověku nebyl led adoptován konzervace potravin ale slouží k chlazení vína, které udělali také Římané. Podle Plinius, Císař Nero vynalezl kbelík na led k chlazení vína místo toho, aby jej přidával k vínu, aby bylo studené, protože by ho zředilo.^[10]

Nějaký čas kolem roku 1700 př Zimri-Lim, král Mari Kingdom na severozápadě Irák vytvořil „ledovnu“ zvanou trochu shurpin na místě poblíž jeho hlavního města na břehu řeky Eufrat. V 7. století před naším letopočtem Číňané používali ke konzervování zeleniny a ovoce ledovny. Během Tang dynastické pravidlo v Číně (618-907 nl) dokument odkazuje na praxi používání ledu, který byl v módě během Východní dynastie Čou (770–256 př. N. L.) 94 dělníků pracujících pro „Ice-Service“, aby zmrazili vše od vína po mrtvá těla.^[10]

Shachtman říká, že ve 4. století našeho letopočtu, bratr japonského císaře Nintoku dal mu dar ledu z hory. Císař byl z daru tak šťastný, že prvního června pojmenoval jako „Den ledu“ a slavnostně rozdával ledové bloky svým úředníkům.^[10]

Dokonce i ve starověku říká Shachtman, že v Egyptě a Indii se praktikovalo noční chlazení odpařováním vody a tepelného záření a schopnost solí snižovat teplotu mrazu vody. Staří lidé z Říma a Řecka si byli vědomi, že převařená voda se ochladí rychleji než obyčejná voda; Důvodem je to, že se vaří vodou oxid uhličitý a další plyny, které odrazují od chlazení, jsou odstraněny; tato skutečnost však nebyla známa až do 17. století.^[10]

Od 17. století

Podle Tom Shachtman až do počátku 17. století byla rýma považována za záhadu bez zdroje, která byla spojena se smrtí; pokus byl nevysvětlitelný a příliš obávaný vyšetřováním. Chlazení umělými prostředky bylo odporným nápadem, protože se myslelo na přirozené chlazení^{[je zapotřebí objasnění ]} ačkoli spousta spotřebního zboží zahynula bez jakéhokoli pokusu o jeho chlazení.

Shachtman to říká Cornelis Jacobszoon Drebbel byl jmenován^{[k čemu? ]} v roce 1608 králem Jakubem I. a VI., kteří věřili v kouzelníky provádějící magické triky, jako je výroba hromových blesků, lvů, ptáků, třesoucích se listů atd.^{[Citace je zapotřebí ]} V roce 1620 předvedl ve Westminsterském opatství králi a jeho dvořanům demonstraci o síle chladu.^[11] V letním dni, jak říká Šachtman, vytvořil Drebbel v hale opatství chlad (snížil teplotu o několik stupňů), který krále zachvěl a vyběhl z haly se svým doprovodem. Byla to neuvěřitelná podívaná, říká Shachtman. Před několika lety Giambattista della Porta předvedl v opatství „ledové fantasy zahrady, složité ledové sochy“ a také ledové nápoje pro bankety v Florencie. Jediný odkaz na umělé zmrazení vytvořené Drebbelem byl Francis Bacon. Jeho demonstrace nebyla brána vážně, protože byla považována za jeden z jeho kouzelnických triků, protože tehdy neexistovala žádná praktická aplikace. Drebbel neodhalil svá tajemství.^[12]

Shachtman říká, že se o to pokusil lord kancléř Bacon, zastánce experimentální vědy Navum Organum, publikovaný koncem 20. let 20. století, aby vysvětlil experiment umělého zmrazení ve Westminsterském opatství, ačkoli nebyl při demonstraci přítomen, protože „Nitre (nebo spíše jeho duch) je velmi chladný, a proto je po přidání do sněhu nebo ledu nitr nebo sůl zesiluje chlad druhého, nitru přidáním k vlastnímu chladu, ale sůl tím, že dodává činnost studenému sněhu. “ Toto vysvětlení aspektů nitru vyvolávajících chlad (nyní známé jako dusičnan draselný ) a sůl tehdy zkoušelo mnoho vědců.^[13]

Shachtman říká, že to byl nedostatek vědeckých poznatků ve fyzice a chemii, který brzdil pokrok ve prospěšném používání ledu až do drastické změny náboženských názorů v 17. století. Intelektuální bariéru prolomili Francis Bacon a Robert Boyle kteří ho následovali v tomto hledání poznání chladu.^[14] Boyle prováděl rozsáhlé experimenty v 17. století v oboru chladu a jeho výzkum tlaku a objemu byl předchůdcem výzkumu v oblasti chladu v 19. století. Vysvětlil svůj přístup jako „Baconova identifikace tepla a chladu jako pravé a levé ruky přírody“.^[15] Boyle také vyvrátil některé z teorií uváděných Aristoteles na chladu experimentováním na přenosu chladu z jednoho materiálu na druhý. Dokázal, že voda není jediným zdrojem chladu, ale zlato, stříbro a křišťál, které nemají žádný obsah vody, se mohou také změnit na silné studené podmínky.^[16]

19. století

Venku v zimě, Léon Bazille Perrault

Ve Spojených státech byl vývoz ledu od roku 1850 do konce 19. století na druhém místě za bavlnou. První nádobu na led vyvinul farmář Thomas Moore Maryland v roce 1810 nosit máslo v oválné dřevěné vaně. Vana byla uvnitř opatřena kovovou podšívkou a obklopena ledovým obkladem. Jako izolace byla použita králičí kůže. Společnost Moore také vyvinula nádobu na led pro domácí použití s ​​nádobou postavenou na prostoru 6 kubických stop (0,17 m)³), který byl naplněn ledem. V roce 1825 vynalezl Nathaniel J. Wyeth sklizeň ledu pomocí řezacího zařízení ledu taženého koňmi. Řezané bloky ledu jednotné velikosti byly levnou metodou konzervace potravin, která se ve Spojených státech běžně používá. V roce 1855 bylo také vyvinuto parní zařízení, které přepravovalo 600 tun ledu za hodinu. Následovaly další inovace. Byly vynalezeny přístroje využívající stlačený vzduch jako chladivo.^[17]

20. století

Ledničky byly široce používány od poloviny 19. století do 30. let, kdy lednička byl zaveden do domu. Většina komunálně spotřebovaného ledu byla sklizena v zimě ze zasněžených oblastí nebo zamrzlých jezer a skladována v nich ledové domy a dodávány na domácím trhu, když se lednice staly běžnějšími.

V roce 1913 byly vynalezeny chladničky pro domácí použití. V roce 1923 představil Frigidaire první samostatnou jednotku. Zavedení Freon ve dvacátých letech rozšířil trh chladniček během třicátých let.^[18] Domácí mrazničky jako oddělené přihrádky (větší, než je nutné jen pro kostky ledu) byly zavedeny v roce 1940. Mražené potraviny, dříve luxusní zboží, se staly samozřejmostí.

Fyziologické účinky

Chlad má mnoho fyziologický a patologické účinky na Lidské tělo, stejně jako na jiných organismech. Chladné prostředí může podporovat určité psychologický vlastnosti a mají přímý vliv na schopnost pohybu. Třásl se je jednou z prvních fyziologických reakcí na nachlazení.^[19] Mohou vést k extrémně nízkým teplotám omrzlina, sepse, a podchlazení, což může mít za následek smrt.^[20]

Pozoruhodné chladné lokality a objekty

Mlhovina Bumerang

Neptunův měsíc Triton

• The Národní institut pro standardy a technologie v Boulderu v Coloradu se pomocí nové techniky podařilo ochladit mikroskopický mechanický buben na 360 mikroskopůkelvinů, což z něj dělá nejchladnější objekt v záznamu. Teoreticky lze pomocí této techniky objekt ochladit na absolutní nulu.^[21]
• Nejchladnější známá dosažená teplota, jaká kdy byla dosažena, je a stav hmoty volal Kondenzát Bose – Einstein o kterém se poprvé domnívalo, že existuje Satyendra Nath Bose v roce 1924 a nejprve vytvořil Eric Cornell, Carl Wieman a spolupracovníci na JILA 5. června 1995. Udělali to ochlazením zředěné páry sestávající z přibližně dvou tisíc rubidium-87 atomů pod 170 nK (jedna nK nebo nanokelvin je miliardtina (10⁻⁹) a kelvin ) pomocí kombinace laserové chlazení (technika, která získala své vynálezce Steven Chu, Claude Cohen-Tannoudji, a William D. Phillips 1997 Nobelova cena za fyziku ) a magnetické odpařovací chlazení.^[22]
• The Mlhovina Bumerang je nejchladnější známou přírodní lokalitou v vesmír, s teplotou, která se odhaduje na 1K. (-272,15 ° C, -457,87 ° F).^[23]
• The Planck přístroje kosmické lodi jsou udržovány na 0,1 K. (-273,05 ° C, -459,49 ° F) prostřednictvím pasivního a aktivního chlazení.^[24]
• Pokud není k dispozici žádný jiný zdroj tepla, je teplota vesmíru zhruba 2,725 kelvinů, v důsledku Kosmické mikrovlnné záření na pozadí pozůstatek Velký třesk.^[25]
• Neptunův měsíc Triton má povrchovou teplotu 38,15 K (−235 ° C, −391 ° F)^[26]
• Uran s černé tělo teplota 58,2 K (-215,0 ° C, 354,9 ° F).^[27]
• Saturn s teplotou černého tělesa 81,1 K (-192,0 ° C, -313,7 ° F).^[28]
• Rtuť, přestože je blízko Slunce, je během noci ve skutečnosti chladno, s teplotou asi 93,15 K (-180 ° C, -290 ° F). Merkur je během noci chladný, protože nemá atmosféra uvěznit teplo ze slunce.^[29]
• Jupiter s teplotou černého tělesa 110,0 K (-163,2 ° C, -261,67 ° F).^[30]
• Mars s teplotou černého tělesa 210,1 K (-63,05 ° C, -81,49 ° F).^[31]
• Nejchladnější kontinent na Země je Antarktida.^[32] Nejchladnějším místem na Zemi je Antarktická plošina,^[33] oblast Antarktidy kolem Jižní pól který má nadmořská výška asi 3 000 metrů (9 800 ft). Nejnižší spolehlivě naměřená teplota na Zemi 183,9 K (-89,2 ° C, -128,6 ° F) tam byla zaznamenána při Stanice Vostok dne 21. července 1983.^[34] The Poláci chladu jsou místa v Jižní a Severní polokoule kde byly zaznamenány nejnižší teploty vzduchu. (Vidět Seznam záznamů o počasí ).^{[Citace je zapotřebí ]}
• Chladné pouště Severní pól, známá jako oblast tundry, zaznamenává každoroční sněžení o několik palců a zaznamenané teploty jsou až 203,15 K (-70 ° C, -94 ° F). Na obecně zmrzlé zemi přežije jen několik malých rostlin (rozmrazuje se jen na krátkou dobu).^[35]
• Chladné pouště Himalájí jsou charakteristickým znakem zóny dešťového stínu vytvořené horskými vrcholy pohoří Himálaje, které vede od Pamírský uzel sahající k jižní hranici ostrova Tibetská plošina; toto pohoří je však také důvodem monzunových dešťových srážek v Indický subkontinent. Tato zóna se nachází v nadmořské výšce asi 3 000 m a pokrývá ji Ladakhu, Lahaul, Spiti a Pú. Kromě toho existují vnitřní údolí v hlavních Himalájích, jako je Chamoli, některé oblasti Kinnaur, Pithoragarh a severní Sikkim které jsou také kategorizovány jako studené pouště.^[36]

• 

  Antarktida

• 

  Chladná poušť Himalájí v Ladakhu

• 

  Zmrazený strom

• 

  Zamrzlá řeka svatého Vavřince

• 

  Zimní mořský led

• 

  Lezení v ledu

Mytologie a kultura

• Niflheim byla říše prvotního ledu a chladu s devíti zamrzlých řek Severská mytologie.^[37]
• „Peklo v Danteově pekle“ je uvedeno jako Cocytus zamrzlé jezero, kde byli uloženi Virgil a Dante.^[38]

Viz také

Reference

Bibliografie

• Flynn, Thomas (2004). Kryogenické inženýrství (2. vyd.). CRC Press. ISBN  0-8247-5367-4.
• Fowlie, Wallace (15. května 1981). Čtení Danteova pekla. University of Chicago Press. ISBN  978-0-226-25888-1.
• Lawrence, Ellen (1. ledna 2012). Co je podnebí?. Vydávání Bearport. ISBN  978-1-61772-401-5.
• Negi, S. S. (2002). Chladné pouště Indie. Nakladatelství Indus. ISBN  978-81-7387-127-6.
• Shachtman, Tom (12. prosince 2000). Absolutní nula a dobytí chladu. Houghton Mifflin Harcourt. ISBN  978-0-547-52595-2.
• Toole, S. J. (23. června 2015). Origin Myth of Me: Reflections of Our Origins Creation of the Lulu. Lulu.com. ISBN  978-1-329-22607-4.^{[samostatně publikovaný zdroj ]}

externí odkazy

• Příručka vojáka pro jednotlivé operace a přežití v oblastech s chladným počasím. Smečové knihy. 1974.
• Wagner, Tom (28. března 2008). „Tipy na přežití v Antarktidě“. The New York Times. ISSN  0362-4331. Citováno 15. února 2016.