Пчёлы выбирают металл. КОНСТАНТИН ДМИТРИЕВИЧ ПАЩЕНКО

их температур. Обратимся к молекулярно-кинетической теории газов и, используя формулу Менделеева – Клапейрона для идеального газа, распишем плотности диоксида углерода и воздуха.

      P V = m R T/ М , m = p V, следовательно, р = М Р/ R T.

      рв = Мв Р/ R Tв, рсо2 = Мсо2 Р/ R Tсо2,

      где рв – плотность воздуха в граничной зоне,

      Мв – молярная масса воздуха 29

      Р – давление в граничной зоне,

      R – универсальная газовая постоянная,

      Тв – температура воздуха на границе соприкосновения,

      рсо2 – плотность диоксида углерода в граничной зоне,

      Мсо2 – молярная масса диоксида углерода 44,

      Тсо2 – температура диоксида углерода на границе соприкосновения.

      Подставим в формулу граничного условия полученные значения плотностей воздуха и диоксида углерода, имеем:

      Tсо2 / Тв = Мсо2 / Мв = 44 / 29 = 1,51!

      Выходит, для того чтобы диоксид углерода стал легче воздуха его необходимо нагреть до температуры более чем в полтора раза превышающей температуру окружающей среды.

      Но, “ вернёмся к нашим баранам”, а не то ли это число 1,5, которое нам необходимо было запомнить?

      По данным Г. Эша (1961) температура тела пчелы (груди) в активном состоянии выше температуры зоны её нахождения на 8-12оС. Тогда, если рассматривать значение верхнего интервала температур в клубе (28оС), когда пчёлы в активном состоянии, каждая пчела выдыхает воздух с температурой выше 37оС. Выдохнутый тёплый воздух и тёплый воздух от разогретого тела пчёл поднимаются вверх и заполняют все пустоты, находящиеся над пчелиным клубом, а также окунают в эту теплоту и сам клуб. Таким образом, создаётся тепловая ловушка пчелиного роя.

      Пчёлы выдыхают воздух с большим содержанием диоксида углерода и парами метаболической воды. По справочной литературе, сильная семья за сутки при съедании 60 грамм мёда выделяет 40 литров СО2 и 40 грамм Н2О. При стабильной температуре воздуха, в объёме тепловой ловушки, концентрация составляющих воздуха распределена по всему объёму, но с понижением температуры градиент концентрации молекул СО2 увеличивается к нижней границе тепловой ловушки. Следовательно, в нижней части зимнего пчелиного клуба на нижней границе тепловой ловушки соприкасаются молекулы диоксида углерода (сверху) и свежего воздуха (снизу).

      Как мы уже установили, условием равновесного существования двух газовых сред, нагретого диоксида углерода и воздуха, является уравнение

      рсо2 / рв = 1,

      тогда условием циклического существования в тепловой ловушке пчелиного роя пояса диоксида углерода станет неравенство

      рсо2 / рв ≤ 1.

      Плотность газа является функцией от температуры, следовательно, гарантом, выполнения условия циклического существования пояса диоксида углерода, в пчелином гнезде, есть температурное неравенство:

      Т со2 ≥ 1,5 Тв.

      Таким образом, в дупле и при правильной сборке пчелиного гнезда в улье, падение температуры наружного воздух ниже 14оС приводит к образованию, в нижней части тепловой ловушки, циклически устойчивого воздушного