и зазвичай згасають ("згоряють"); великі «воліють» розпадатися на частини.
Взагалі треба сказати, що в поведінці кульової блискавки чимало підступності. Ми не знаємо, обійде вона той чи інший об'єкт або, навпаки, притягнеться до нього. Невідомо, вибухне вона чи спокійно згасне. Нарешті, можна лише гадати, в який саме момент станеться вибух.
1.2 Енергія міститься в кульової блискавки
Оцінити мінімальну кількість енергії в кульової блискавки можна по тих наслідків, які вона залишає після свого зникнення. Скористаємося повідомленням одного зі спостерігачів: «Вона оплавіла ділянку батареї діаметром 6 мм, залишивши лунку глибиною 2 мм». Значить, блискавка випаровуючись близько 0,45 г заліза. Для цього потрібна енергія, рівна 4 кДж. Природно, що не вся (і напевно, далеко не вся) енергія кульової блискавки була витрачена на випаровування невеликої ділянки батареї що отриманий результат можна розглядати лише як оцінку нижньої межі блискавки: ця енергія виявляється не менше кількох кілоджоулів.
Ось ще одне зі спостережень кульової блискавки: «Блискавка діаметром 30 см вибухнула біля водопровідного крана. Цей кран представляв собою трубу діаметром 3 см. і висотою 80 см. після вибуху труба виявилася скрученої і була покрита окалиною хоча і не загострилася до червоного. Щоб скрутити залізну трубу, треба розігріти деякий її ділянку до досить високої температури. У той же час, як вказує спостерігач, труба не загострилася до червоного. Тому можна припустити, що блискавка нагріла ділянку труби, скажімо, на 600 К. Довжину цієї ділянки будемо вважати приблизно рівною діаметру труби. Вирішимо у зв'язку з цим наступне завдання.
Завдання 1.1. Скільки енергії потрібно для нагрівання на Т=600 К ділянки залізної труби довжиною l =5 см? Зовнішній радіус труби R=1.5 см, внутрішній r=1,2 см. Питома теплоємність заліза з=0,71 Дж / (г К), щільність заліза Q=7,8 г/см3.
Рішення: Згідно з умовою задачі, треба нагріти ділянку труби завдовжки, тобто нагріти масу заліза: m=Q (R2-r2).
Використовуючи числові значення величин, отримуємо m=100г. Звідси знаходимо шукану енергію: W=СMT=4,2 · 104 Дж=42 кДж.
Завдання 1.2. Скільки енергії необхідно для того, щоб пара, що утворилася в результаті нагрівання і випаровування води, розірвав дерев'яну палю вздовж волокон? Радіус палі г=0,15 м, довжина ділянки палі, в межах якого утворюється пара, l =0,2 м, межа міцності дерева, відповідний його розщепленню вздовж волокон, р0=3.106 Па; початкова температура води Т1=20 ° С; питома теплоємність води с=4,19 Дж / (г · К), слушна теплота пароутворення=2,26 кДж / г. Коефіцієнт пористості дерева прийняти рівним 0,1.
Рішення: Під коефіцієнтом пористості розуміють частку обсягу деревини, що припадає на пори. Розриваючий палю пар займає об'єм пор.
В цьому обсязі при температурі кипіння води=380 К необхідно забезпечити тиск водяної пари, рівне, для чого треба нагріти до температури кипіння і випарувати деякий количество молей води. Позначимо це кількість молей через. Щоб знайти його, скористаємося рівнянням Менделєєва-Клапейрона для ідеального газу:, де R - універсальна газова стала=8,31 Дж / (моль · К). Враховуючи, що, отримуємо. Використовуючи числові значення величин, знаходимо=1,35 моль. Молекулярний вага води дорівнює 18; значить, ...
