O que faz um balão subir? Resposta detalhada

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O que faz um balão subir?

Um balão de ar quente é o aparelho aeronáutico mais simples. Geralmente consiste em um "saco" leve esférico ou cilíndrico feito de papel, borracha, seda ou material emborrachado contendo ar quente, hidrogênio ou hélio em seu interior. Uma cesta ou gôndola pode ser presa à bola usando cordas ou uma rede, na qual são transportados passageiros e mercadorias. A bola flutua no ar pela mesma razão que um peixe nada na água. Cada um deles se desloca da água ou do ar ao seu redor, uma massa maior que a deles.

Enquanto o balão e sua engrenagem pesarem menos que o ar deslocado, ele subirá. Se ele perder parte do gás que o levanta e sua massa aumentar, ele começará a cair. Ar quente, hidrogênio ou hélio é usado como gás de elevação porque são todos mais leves que o ar atmosférico normal. O balão liberado subirá até que o peso do ar deslocado seja igual ao seu.

Para alterar a altitude de voo, o aeronauta deve reduzir suas forças de sustentação para descer ou reduzir seu peso para subir. Para descer, ele deve liberar um pouco de gás através de uma válvula na parte superior do balão. Para subir mais alto, ele deve jogar parte da carga (lastro) ao mar. Como nem o lastro nem o gás podem ser reabastecidos durante o voo, é óbvio que a capacidade do balonista de controlar o voo do balão é severamente limitada. Na melhor das hipóteses, ela só pode subir e descer por um período de tempo mais ou menos curto, dependendo do tamanho da bola.

Levantando-se, a bola cai em completa dependência dos ventos. Em vôo, o balão é quase impossível de dirigir. Ele só pode navegar com o vento e, por isso, é de pouca utilidade como veículo. Atualmente, os balões de ar quente são usados principalmente para explorar a atmosfera superior. Durante a guerra, eles foram usados como postos de observação aérea e também construíram uma espécie de barreiras aéreas (algo como cercas aéreas) para proteger as cidades dos ataques de bombardeiros.

Autor: Likum A.

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O que é um vírus?

Os vírus são partículas minúsculas que causam várias doenças em humanos, animais e plantas. A palavra "partículas" pode parecer estranha, mas vamos ver por que a usamos. Os vírus são tão pequenos que podem penetrar até mesmo nos filtros mais finos. Seu tamanho minúsculo torna impossível vê-los com um microscópio convencional; portanto, ao estudar vírus, os cientistas são forçados a usar fotografias tiradas com um microscópio eletrônico.

Ao contrário das bactérias, elas não podem ser criadas em xarope de açúcar: elas crescem e se multiplicam apenas na presença de matéria viva. Sendo parasitas, eles são inteiramente dependentes do organismo em que estão localizados. Devido ao fato de serem tão pequenos e é extremamente difícil criar artificialmente condições para seu crescimento, muitos pesquisadores tendem a pensar que os vírus não são organismos vivos, mas algum tipo de ligação intermediária entre matéria viva e inanimada.

Os vírus são fontes de doenças, muitas das quais são conhecidas de todos. Ao afetar diferentes órgãos do corpo, cada grupo de vírus causa diferentes tipos de doenças.

Muitas doenças de pele, como varicela, varíola, sarampo, são o resultado da atividade de um grupo de vírus. Outra é a causa de doenças do sistema nervoso central: raiva, inflamação do cérebro, paralisia infantil. O terceiro afeta os órgãos internos e causa febre amarela, gripe, resfriado comum, inflamação viral do fígado e muitos outros.

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Uma célula solar convencional é baseada em silício semicondutor, que absorve a energia da luz solar e a converte em energia elétrica. Mas os semicondutores de silício processam apenas a luz infravermelha e outras ondas, incluindo a maior parte do espectro visível, são desperdiçadas: são dissipadas como calor. Portanto, em teoria, os painéis convencionais de silício podem atingir uma eficiência de cerca de 34%, mas na prática não chegam nem a isso, pois simplesmente refletem e dissipam a energia da luz solar.

O novo painel termofotovoltaico resolve este problema. Em vez de transmitir a luz solar diretamente para uma célula solar, uma célula termofotovoltaica possui um componente intermediário que consiste em duas partes: um absorvedor (aquece quando exposto à luz solar) e um emissor (converte calor em radiação infravermelha). Simplificando, a nova célula "recodifica" a luz solar em comprimentos de onda mais curtos, ideais para absorção pela célula solar. Isso torna possível aumentar a eficiência teórica da célula em até 80%.

Infelizmente, o protótipo do painel solar termofotovoltaico até agora não chegou nem perto dessa eficiência: em laboratório, mostra uma eficiência de cerca de 8%. O baixo desempenho é em grande parte devido à estabilidade térmica insuficiente do conversor de calor. O emissor é uma nanoestrutura de tungstênio tridimensional complexa que deve operar em temperaturas acima de 1000 graus Celsius. No entanto, em experimentos anteriores em uma determinada temperatura, o emissor foi destruído.

Para resolver esse problema, os cientistas revestiram o emissor com uma nanocamada de tungstênio e um material cerâmico - dióxido de háfnio. Ao contrário dos protótipos anteriores, que foram completamente destruídos em temperaturas abaixo de 1200 graus Celsius, o novo emissor térmico permanece estável em temperaturas de até 1 graus Celsius por pelo menos 1400 hora.

O novo emissor térmico é ideal para criar painéis solares de alta eficiência capazes de converter uma parte significativa da luz solar absorvida em eletricidade. Ao mesmo tempo, háfnio e tungstênio podem ser produzidos em quantidades suficientes para a produção em massa de novos painéis solares, com uma eficiência pelo menos 2 vezes maior que a dos painéis solares comerciais modernos.

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