Besinleri çok hızlı soÄŸutmamız mümkün mü?

SORU: Mikrodalga fırınları, besinleri çok hızlı olarak ısıtmamıza yarıyor. Peki besinleri aynı hızla soÄŸutmamız mümkün mü? EÄŸer mümkünse neden bu iÅŸe yarayan cihazlar üretilmiyor?YANIT 1: Mikrodalga fırınları, besinlerin üzerine yüksek enerjili, kısa dalgaboylu dalgalar gönderirler. Bu enerji, ısı olarak emilir. Dalgaların enerjisi ne kadar yüksek olursa, besinlerin istenilen sıcaklığa kadar ısıtılması da o kadar çabuk olur. Åžimdi soruda belirtilen durumu ele alalım. Sıcak bir tavuk etini buzdolabına koyduÄŸunuzda enerji yayacaktır, bu durum tavuÄŸun dolabın içiyle termal dengeyi kurmasına kadar devam edecektir. Bir mikrodalga fırını düşük dalgaboylu ve yüksek enerjili dalgalar yayacak ÅŸekilde tasarlayabilirsiniz ama aynı tür dalgalar yayarak normalden daha hızlı soÄŸuyan bir tavuk üretmek gibi bir ÅŸansınız yok. Buzdolabına koyduÄŸunuz tavuk doÄŸal olarak mikrodalga deÄŸil kızılötesi dalgalar yayarak soÄŸur.Peki buzdolabına koyulan besinin daha çabuk soÄŸumak için daha fazla kızılötesi dalga yayması mümkün müdür? Besinin çevresine gönderdiÄŸi ısı akışı miktarı (enerji transferi boyunca sabit kalan bazı faktörlerin bir kenara bırakırsak), besinle besinin içinde bulunduÄŸu ortamın sıcaklık farkına baÄŸlıdır. Yani büyük bir sıcaklık farkı yaratırsanız besinlerin daha hızlı soÄŸumasını saÄŸlayabilirsiniz. Fakat evlerde kullandığımız buzdolaplarının ötesinde soÄŸutma saÄŸlayan cihazları bu gibi amaçlarla kullanmak hiç ekonomik olmaz (!)YANIT 2: Besinleri soruda belirtilen ÅŸekilde soÄŸutan cihazlar var. Bunların çalışma ilkesi, sıcaklığı sürekli olarak donma noktasının altında tutulan metal yüzeyler üzerinde besinleri hareket ettirmeye dayalı. Özel bir bıçak vasıtasıyla da besinlerin metalle temas eden yüzeylerinin donmasının önüne geçiliyor. Bu tür cihazların farklı türleri var ve genellikle dondurma üreticilerinin kullanımı için tasarlanmışlar. Çok acil durumlarda besinleri soÄŸutmak için sıvı hidrojen ve hatta karbondioksitli yangın söndürücüler bile kullanılabilir. YANIT 3: Mikrodalga fırının besinleri ısıtmasının nedeni besindeki su moleküllerinin kinetik enerjisini arttırmasıdır. Mikrodalgaların radyo frekansı enerjileri termal enerjiye dönüştürülür, dolayısıyla sistemin entropisi artar.Bir ÅŸeyi soÄŸutmak ise ısı enerjisinin emilmesine, yani entropinin azalmasına karşılık gelir. Dolayısıyla "mikrodalga soÄŸutucu" diye bir ÅŸey var olamaz, zira bu durum termodinamiÄŸin ikinci yasasıyla çeliÅŸir. Bir cisim çevresiyle eÅŸit sıcaklığa ulaÅŸana kadar soÄŸur, daha fazla soÄŸuması beklenemez, bu iÅŸ için bir buzdolabı gerekir. Mikrodalga ve soÄŸutma iÅŸlemi kavramları ancak mikrodalgayla çalışan bir buzdolabı gibi garip bir cihaz ortaya çıkarsa bir araya gelebilir.En ÅŸiddetli rüzgarlar neden kışın olur?SORU: Kışın güneÅŸ enerjisi giriÅŸi en düşük seviyesindedir, ama en ÅŸiddetli rüzgarlar da kışın olur. Neden?YANIT: Rüzgarı güneÅŸ enerjisi deÄŸil alçak ve yüksek enlemlerin farklı ölçülerde ısınması belirler. Ekvatora yakın bölgelerde yükselen havanın yerini kutuplara yakın yerlerden gelen hava alır ve böyle bir döngü oluÅŸur.EÄŸer dünyamız dönmeseydi kuzey yarımkürede yer tabakasında kuzeyden, güney yarımkürede de güneyden esen rüzgarlarla karşılaşırdık. Dünyanın dönüşünden kaynaklanan Coriolis kuvveti rüzgarın kutuplardan ekvatora yönelmesini engeller ve batıya dönmesine neden olur. BahsettiÄŸimiz tek döngü sistemi üçe bölünür. Yani hava sadece ekvatorda deÄŸil ılıman bölgelerde de yükselir, öte yandan kutupsal bölgelerin yanısıra subtropikal bölgelerde de aÅŸağıya doÄŸru hareket oluÅŸur. Durum böyle olunca ılıman bölgelerde rüzgar yönlerinde birbirine yönelme görülür. Kuzey yarımküredeki ılıman bölgelerde soÄŸuk kuzeydoÄŸu rüzgarlarıyla sıcak güneybatı rüzgarları çarpışırlar. Bu rüzgarlar yazın pek ÅŸiddetli olmazlar çünkü arktik bölgelerle olan sıcaklık farkı yeterli deÄŸildir.Benzin biterken, kaç km hızda gitmeli?SORU: Otobanda arabayla giderken benzininizin bitmek üzere olduÄŸunu farkederseniz kaçıncı viteste ve hangi hızda gitmek sizi en yakın benzin istasyonuna ulaÅŸtırması bakımından daha az benzin tüketir?YANIT: Otobanda seyrederken hız, yakıt ekonomisini iki ayrı ÅŸekilde etkiler: arabanın parçaları arasındaki sürtünme yoluyla ve rüzgar direnci yoluyla. Arabanın parçaları arasındaki sürtünme nedeniyle olan enerji kaybı arabanın hızıyla ters orantılıdır, rüzgar nedeniyle olan sürtünmeden kaynaklanan enerji kaybı ise hızla doÄŸru orantılıdır. Ama üzerinde seyrettiÄŸiniz yolun eÄŸimi gibi baÅŸka faktörler de iÅŸin içine girdiÄŸi için yakıt ekonomisini saÄŸlamak için bütün bu etkileri mimimuma indirmeniz gerekir.Ne kadar yakıt harcayacağınız motor hacmine, hızınıza ve yakıt türüne baÄŸlıdır. Yakıt tüketimi (kilometre başına litre cinsinden) optimal olarak ÅŸu ÅŸekillerde ayarlanabilir:1600 cc motor için dizel yakıtta 60 km/saat1600 cc motor için benzinde 70 km/saat1300 cc motor için benzinde 80 km/saat.Bu hızlar motorların iyi durumda oldukları varsayılarak hesaplanmıştır. Her üç kombinasyonda da en yüksek viteste gitmek yerinde olacaktır. Bunlara ek olarak arabanızın üst bagajına koyacağınız bütün nesneler aerodinamik etkiler nedeniyle hızınızı düşürecektir.Güvercinlerin ayakları neden deforme?SORU : Åžehirlerde yaÅŸayan güvercinleri yakından incelerseniz ayaklarının ne kadar deforme olduÄŸunu görebilirsiniz, ÅŸehirlerde yaÅŸayan diÄŸer kuÅŸ türleri için aynı ÅŸey geçerli deÄŸil. Bu durumu açıklayabilir misiniz?YANIT 1: Güvercinlerin ayaklarındaki ÅŸekil bozuklukları Staphylococcus denen bir hastalıktan kaynaklanır. Güvercinin derisinde ve dışkısında bulunan bu bakteri derideki çatlaklardan ayaklara ulaşır ve artrit, eklem iltihapları gibi problemlere neden olur. YANIT 2: Benzer problem tavuklarda da görülür ve genel olarak dışkıların kümelenmesinden kaynaklanır. Hayvanlar bir türlü ayaklarını temiz tutamadıkları için bu bakteriyal rahatsızlık durumu ortaya çıkar.Â