SORU: Mikrodalga fırınları, besinleri çok hızlı olarak ısıtmamıza yarıyor. Peki besinleri aynı hızla soğutmamız mümkün mü? Eğer mümkünse neden bu işe 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.

Şimdi soruda belirtilen durumu ele alalım. Sıcak bir tavuk etini buzdolabına koyduğunuzda enerji yayacaktır, bu durum tavuğun dolabın içiyle termal dengeyi kurmasına kadar devam edecektir.

Bir mikrodalga fırını düşük dalgaboylu ve yüksek enerjili dalgalar yayacak şekilde tasarlayabilirsiniz ama aynı tür dalgalar yayarak normalden daha hızlı soğuyan bir tavuk üretmek gibi bir şansınız yok. Buzdolabına koyduğunuz tavuk doğal olarak mikrodalga değil kızılötesi dalgalar yayarak soğur.

Peki buzdolabına koyulan besinin daha çabuk soğumak için daha fazla kızılötesi dalga yayması mümkün müdür?

Besinin çevresine gönderdiği ısı akışı miktarı (enerji transferi boyunca sabit kalan bazı faktörlerin bir kenara bırakırsak), besinle besinin içinde bulunduğu ortamın sıcaklık farkına bağlıdır. Yani büyük bir sıcaklık farkı yaratırsanız besinlerin daha hızlı soğumasını sağlayabilirsiniz. Fakat evlerde kullandığımız buzdolaplarının ötesinde soğutma sağlayan cihazları bu gibi amaçlarla kullanmak hiç ekonomik olmaz (!)

YANIT 2: Besinleri soruda belirtilen şekilde soğutan 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 soğutmak 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 şeyi soğutmak ise ısı enerjisinin emilmesine, yani entropinin azalmasına karşılık gelir. Dolayısıyla "mikrodalga soğutucu" diye bir şey var olamaz, zira bu durum termodinamiğin ikinci yasasıyla çelişir. Bir cisim çevresiyle eşit sıcaklığa ulaşana kadar soğur, daha fazla soğuması beklenemez, bu iş için bir buzdolabı gerekir.

Mikrodalga ve soğutma işlemi kavramları ancak mikrodalgayla çalışan bir buzdolabı gibi garip bir cihaz ortaya çıkarsa bir araya gelebilir.

En şiddetli rüzgarlar neden kışın olur?

SORU: Kışın güneş enerjisi girişi en düşük seviyesindedir, ama en şiddetli rüzgarlar da kışın olur. Neden?

YANIT: Rüzgarı güneş enerjisi değil alçak ve yüksek enlemlerin farklı ölçülerde ısınması belirler. Ekvatora yakın bölgelerde yükselen havanın yerini kutuplara yakın yerlerden gelen hava alır ve böyle bir döngü oluşur.

Eğer 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. Bahsettiğimiz tek döngü sistemi üçe bölünür. Yani hava sadece ekvatorda değil ılıman bölgelerde de yükselir, öte yandan kutupsal bölgelerin yanısıra subtropikal bölgelerde de aşağıya doğru hareket oluşur. Durum böyle olunca ılıman bölgelerde rüzgar yönlerinde birbirine yönelme görülür.

Kuzey yarımküredeki ılıman bölgelerde soğuk kuzeydoğu rüzgarlarıyla sıcak güneybatı rüzgarları çarpışırlar. Bu rüzgarlar yazın pek şiddetli olmazlar çünkü arktik bölgelerle olan sıcaklık farkı yeterli değildir.

Benzin biterken, kaç km hızda gitmeli?

SORU: Otobanda arabayla giderken benzininizin bitmek üzere olduğunu farkederseniz kaçıncı viteste ve hangi hızda gitmek sizi en yakın benzin istasyonuna ulaştırması bakımından daha az benzin tüketir?

YANIT: Otobanda seyrederken hız, yakıt ekonomisini iki ayrı şekilde 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 doğru orantılıdır. Ama üzerinde seyrettiğiniz yolun eğimi gibi başka faktörler de işin içine girdiği için yakıt ekonomisini sağlamak için bütün bu etkileri mimimuma indirmeniz gerekir.

Ne kadar yakıt harcayacağınız motor hacmine, hızınıza ve yakıt türüne bağlıdır. Yakıt tüketimi (kilometre başına litre cinsinden) optimal olarak şu şekillerde ayarlanabilir:

1600 cc motor için dizel yakıtta 60 km/saat

1600 cc motor için benzinde 70 km/saat

1300 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 : Şehirlerde yaşayan güvercinleri yakından incelerseniz ayaklarının ne kadar deforme olduğunu görebilirsiniz, şehirlerde yaşayan diğer kuş türleri için aynı şey geçerli değil. Bu durumu açıklayabilir misiniz?


YANIT 1: Güvercinlerin ayaklarındaki şekil 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.