風船は何が上昇するのでしょうか？詳細な回答

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風船は何が上昇するのでしょうか？詳細な回答

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知ってますか？

何が気球を上昇させるのですか？

熱気球は最も単純な航空装置です。それは通常、紙、ゴム、絹、またはゴム引きされた材料で作られた軽い球形または円筒形の「バッグ」で構成され、内部に熱風、水素、またはヘリウムが含まれています。ロープやネットを使って、乗客や物資を運ぶゴンドラやバスケットをボールに取り付けることができます。魚が水中を泳ぐのと同じ理由で、ボールは宙に浮きます。それらのそれぞれは、周囲の水または空気から移動し、自身の質量よりも大きくなります。

気球とそのギアの重量が押しのけられた空気よりも軽い限り、気球は上昇します。それを持ち上げるガスの一部を失い、その質量が増加すると、それは落下し始めます。熱風、水素、ヘリウムはすべて通常の大気よりも軽いため、浮揚ガスとして使用されます。放出された気球は、押しのけられた空気の重量がそれ自体の重量と等しくなるまで上昇します。

飛行高度を変更するには、飛行士は降下するために持ち上げる力を減らすか、上昇するために体重を減らす必要があります。降下するには、気球の上部にあるバルブからガスを放出する必要があります。高く上がるために、彼は貨物（バラスト）の一部を船外に投げなければなりません。飛行中にバラストもガスも補充できないため、気球乗りが気球の飛行を制御する能力が大幅に制限されていることは明らかです。せいぜい、ボールのサイズに応じて、それは多かれ少なかれ短期間しか上昇および下降することができません。

上昇すると、ボールは風に完全に依存します。飛行中、気球を向けることはほとんど不可能です。風でしか航行できないため、乗り物としてはほとんど役に立ちません。最近では、熱気球は主に上層大気を探索するために使用されています。戦時中は航空監視所として使われ、爆撃機から都市を守るための一種の防空壕（防空壕のようなもの）も建設されました。

著者: リクム A.

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ウイルスとは何ですか？

ウイルスは、人間、動物、植物にさまざまな病気を引き起こす小さな粒子です。「粒子」という言葉は奇妙に思えるかもしれませんが、なぜそれを使用するのか見てみましょう。ウイルスは非常に小さいため、最高のフィルターでも通過できます。サイズが小さいため、従来の顕微鏡では見ることができないため、ウイルスを研究する場合、科学者は電子顕微鏡で撮影した写真を使用せざるを得ません。

バクテリアとは異なり、砂糖シロップで繁殖させることはできません。生き物の存在下でのみ成長し、増殖します。寄生虫であるため、それらはそれらが位置する生物に完全に依存しています。ウイルスは非常に小さく、人為的に成長条件を作り出すことは非常に難しいため、ウイルスは生物ではなく、生物と無生物の中間的なつながりであると考える傾向があります。

ウイルスは病気の原因であり、その多くはすべての人に知られています。体のさまざまな臓器に影響を与えることにより、ウイルスの各グループはさまざまな種類の病気を引き起こします。

水痘、天然痘、はしかなどの多くの皮膚病は、XNUMX つのグループのウイルスの活動の結果です。もうXNUMXつは、中枢神経系の病気の原因です：狂犬病、脳の炎症、乳児麻痺。 XNUMX つ目は内臓に影響を及ぼし、黄熱病、インフルエンザ、風邪、肝臓のウイルス性炎症などを引き起こします。

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従来の太陽電池は、太陽光のエネルギーを吸収して電気エネルギーに変換する半導体シリコンをベースにしています。しかし、シリコン半導体は赤外光のみを処理し、可視スペクトルの大部分を含むその他の波は浪費されます。それらは熱として放散されます。したがって、理論的には、従来のシリコンパネルは約34％の効率に達することができますが、実際には太陽光のエネルギーを単に反射して散逸させるため、これにも達しません。

新しい熱太陽光発電パネルは、この問題を解決します。太陽光を太陽電池に直接送信する代わりに、熱光起電力セルには、吸収体 (太陽光にさらされると加熱する) とエミッター (熱を赤外線放射に変換する) の 80 つの部分で構成される中間コンポーネントがあります。簡単に言えば、新しいセルは、太陽電池による吸収に理想的な短い波長に太陽光を「再コード化」します。これにより、セルの理論効率を最大 XNUMX% 向上させることができます。

残念ながら、熱光起電力ソーラーパネルのプロトタイプは、これまでのところこの効率にはほど遠い.実験室では、約8%の効率を示している. 性能が低いのは、主に熱変換器の熱安定性が不十分なためです。エミッターは複雑な 1000 次元タングステンナノ構造であり、摂氏 XNUMX 度を超える温度で動作する必要があります。ただし、特定の温度での以前の実験では、エミッターが破壊されました。

この問題を解決するために、科学者はエミッターをタングステンのナノレイヤーとセラミック材料である二酸化ハフニウムでコーティングしました。摂氏 1200 度未満の温度で完全に破壊された以前のプロトタイプとは異なり、新しいサーマルエミッターは摂氏 1 度までの温度で少なくとも 1400 時間安定したままです。

新しいサーマルエミッターは、吸収された太陽光の大部分を電気に変換できる高効率のソーラーパネルを作成するのに理想的です。同時に、ハフニウムとタングステンは、最新の商用ソーラーパネルの少なくとも 2 倍の効率で、新しいソーラーパネルの大量生産に十分な量を生産することができます。

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