16:04
Comentarii Adauga Comentariu

_ Folosind gheața pentru a fierbe apa: un cercetător face o descoperire a transferului de căldură care se extinde pe principiul secolului al XVIII-lea

_ Utilizarea gheții a fierbe apa: un cercetător face o descoperire a transferului de căldură care se extinde pe principiul secolului al XVIII-lea

Profesorul asociat Jonathan Boreyko și colegul absolvent Mojtaba Edalatpour au făcut o descoperire despre proprietățile apei care ar putea oferi un supliment interesant la un fenomen stabilit cu peste două secole în urmă. Descoperirea deține, de asemenea, posibilități interesante pentru dispozitive și procese de răcire în aplicații industriale folosind numai proprietățile de bază ale apei. Lucrarea lor a fost publicată pe 21 ianuarie în revista Physical Review Fluids.

Apa poate exista în trei faze: un solid înghețat, un lichid și un gaz. Când căldură este aplicată unui solid înghețat, acesta devine lichid. Când se aplică pe lichid, acesta devine vapori. Acest principiu elementar este familiar pentru oricine a observat un pahar de ceai cu gheață într-o zi fierbinte sau a fiert o oală cu apă pentru a face spaghete.

Când sursa de căldură este suficient de fierbinte, comportamentul apei se schimbă dramatic. . Potrivit lui Boreyko, o picătură de apă depusă pe o placă de aluminiu încălzită la 150 de grade Celsius (302 grade Fahrenheit) sau mai mult nu va mai fierbe. În schimb, vaporii care se formează atunci când picătura se apropie de suprafață vor rămâne prinși sub picătură, creând o pernă care împiedică lichidul să intre în contact direct cu suprafața. Vaporii prinși determină lichidul să leviteze, alunecând pe suprafața încălzită ca un disc de hochei cu aer. Acest fenomen este cunoscut sub numele de efectul Leidenfrost, numit după doctorul și teologul german care l-a descris pentru prima dată într-o publicație din 1751.

Acest principiu științific acceptat în mod obișnuit se aplică apei ca lichid, plutind pe un pat de vapori. . Echipa lui Boreyko s-a trezit întrebându-se: Ar putea gheața să funcționeze în același mod?

„Există atât de multe lucrări despre levitarea lichidului, am vrut să punem întrebarea despre levitarea gheții”, a spus Boreyko. „A început ca un proiect de curiozitate. Ceea ce ne-a determinat cercetarea a fost întrebarea dacă era sau nu posibil să existe un efect Leidenfrost trifazat cu solid, lichid și vapori.”

Intrarea în gheață

Curiozitatea a declanșat prima investigație în laboratorul lui Boreyko în urmă cu aproximativ cinci ani, sub forma unui proiect de cercetare al studentului de la acea vreme, Daniel Cusumano. Ceea ce a observat a fost fascinant. Chiar și atunci când aluminiul a fost încălzit peste 150 C, gheața nu a levitat pe vapori așa cum o face lichidul. Cusumano a continuat să ridice temperatura, observând comportamentul gheții pe măsură ce căldura creștea. Ceea ce a descoperit a fost că pragul pentru levitație era dramatic mai mare: 550 C (1022 F) mai degrabă decât 150 C. Până la acel prag, apa de topire de sub gheață a continuat să fiarbă în contact direct cu suprafața, mai degrabă decât să prezinte efectul Leidenfrost. .

Ce se petrecea sub gheața care prelungește fierberea? Proiectul a fost preluat de studentul absolvent Mojtaba Edalatpour la scurt timp mai târziu, pentru a rezolva misterul. Edalatpour a lucrat cu Boreyko pentru a dezvolta metode noi de transfer de căldură și a pus aceste cunoștințe să lucreze în abordarea acestei probleme. Răspunsul s-a dovedit a fi diferența de temperatură în stratul de apă de topire de sub gheață. Stratul de apă de topire are două extreme diferite: fundul său este în fierbere, ceea ce fixează temperatura la aproximativ 100 C, dar vârful său este lipit de gheața rămasă, care îl fixează la aproximativ 0 C. Modelul lui Edalatpour a relevat că menținerea acestei temperaturi extreme diferențial consumă cea mai mare parte a căldurii suprafeței, explicând de ce levitația a fost mai dificilă pentru gheață.

a detaliat Boreyko. „Diferenţialul de temperatură pe care gheaţa o creează în mod unic în stratul de apă a schimbat ceea ce se întâmplă în apă însăşi, pentru că acum cea mai mare parte a căldurii de la plită trebuie să treacă prin apă pentru a menţine acea diferenţă extremă. Deci, doar o mică parte din energia mai poate fi folosită pentru a produce vapori.”

Temperatura ridicată de 550 de grade Celsius pentru efectul înghețat Leidenfrost este practic importantă. Apa clocotită transportă în mod optim căldura departe de substrat, motiv pentru care simțiți o căldură abundentă care se ridică dintr-o oală cu apă care fierbe, dar nu dintr-o oală cu apă doar fierbinte. Aceasta înseamnă că dificultatea de a levita gheața este de fapt un lucru bun, deoarece fereastra mai mare de temperatură pentru fierbere va avea ca rezultat un transfer de căldură mai bun în comparație cu utilizarea unui lichid singur.

„Este mult mai greu să levitați gheața. decât a fost să leviteze picătura de apă”, a spus Boreyko. „Transferul de căldură scade de îndată ce începe levitația, pentru că atunci când lichidul levitează, acesta nu mai fierbe. Plutește peste suprafață în loc să se atingă, iar atingerea este ceea ce îl face să fierbe căldura. Deci, pentru transferul de căldură, levitația este groaznic. Fierberea este incredibilă.”

Folosind gheața pentru transferul de căldură

Pe măsură ce echipa explora posibilitățile de aplicare practică, s-a uitat la munca lor existentă. Deoarece Edalatpour a făcut cercetări ample în domeniul transferului de căldură, acest subiect a devenit o potrivire logică.

Transferul de căldură este cel mai în joc pentru răcirea unor lucruri precum serverele computerelor sau motoarele de mașini. Este nevoie de o substanță sau un mecanism care poate îndepărta energia de pe o suprafață fierbinte, redistribuind rapid căldura pentru a reduce uzura pieselor metalice. În centralele nucleare, aplicarea gheții pentru a induce răcirea rapidă ar putea deveni o măsură de urgență ușor de implementat în caz de cădere de curent sau o practică obișnuită pentru întreținerea pieselor centralei electrice.

Există și aplicații potențiale pentru metalurgie. Pentru a produce aliaje, este necesar să se stingă căldura de la metalele care au fost modelate într-o fereastră de timp îngustă, făcând metalul mai puternic și mai puțin fragil. Dacă s-ar aplica gheață, ar permite descărcarea rapidă a căldurii prin cele trei faze de apă, răcind rapid metalul.

Boreyko prevede, de asemenea, un potențial pentru aplicații în stingerea incendiilor.

„Tu mi-ar putea imagina un furtun special făcut care pulverizează așchii de gheață, spre deosebire de un jet de apă”, a spus el. „Acesta nu este science fiction. Am vizitat o companie aerospațială care are un tunel de gheață și au deja această tehnologie în care o duză pulverizează particule de gheață, spre deosebire de picăturile de apă.”

Cu nenumărate posibilități, Boreyko și Edalatpour sunt încântați de noua contribuție care a venit în lumea științei. Privind înapoi în ultimii cinci ani, ei încă atribuie această dezvoltare interesantă scânteia lor comună de curiozitate și impulsul de a fi creativi în cercetare.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Tucker Carlson se alătură colegilor conservatori - și avertizează pe americani cu privire la planurile lui Joe Biden de a preda suveranitatea SUA către globalistul OMS (VIDEO)

Record doborât. Cel mai lung zbor al unui avion de hârtie a intrat în Cartea Recordurilor VIDEO

_Ce probleme au englezii...Câinele vecinilor mei este pe cale să ne dărâme gardul: Îi putem face să plătească paguba?

Capsula Starliner de la Boeing a ajuns, pentru prima dată, pe Staţia Spaţială Internaţională

Oare ce se transportă de 7 ori mai mult? Traficul de mărfuri prin Gara Halmeu este de șapte ori mai mare ca înainte de războiul din Ucraina. Deputatul Adrian Cozma cere investiții urgente

_ Trailerul Everything I Know About Love al lui Dolly Alderton debutează cu prietenie și durere de inimă

_ SUA au 'grațiat' organizaţii teroriste străine: Cine a ieșit de pe lista neagră

Elon Musk dezvăluie mizeriile Soroșistilor. Elon Musk spune că acuzatorul de agresiune sexuală este „activistă/actriță de extremă stângă cu un topor politic important de măcinat”

_ Centrală nucleară Zaporojie, miza unui nou război între Rusia și Ucraina: Putin vrea energie de aici, Zelenski spune nu

_ Soldatul-fotograf de la Azovstal a fost capturat de ruşi. Gestul făcut înainte să cadă în mâinile inamicului

_ Cătălin Drulă și-a lansat candidatura pentru șefia USR: 'Am demonstrat că sunt omul faptelor. Livrez rezultate concrete, nu bla-bla steril'

_ Ședință de urgență la USR pentru a stopa căderea abruptă în sondaje și soluții dacă Dacian Cioloș decide să rupă partidul (Surse)

_ Un lider european „joacă” de partea Rusiei: Ucraina trebuie să accepte cererile lui Putin

_ Un nume mare din fotbalul şi-a anunţat retragerea la 59 de ani

_ Starul australian de golf, Cam Smith, lovește o minge în CAP lui Aaron Wise cu o lovitură sălbatică la PGA Championship

_ Vești bune! Curtea de Apel din Florida reintroduce harta Congresului, semnată �n lege de guvernatorul DeSantis

_ Restaurantul Yorkshire, cu stele Michelin, vânează doi clienți despre care spun că au plecat fără să plătească factura de 150 de lire sterline

_ FAN VIEW: Astăzi va fi a opta mea călătorie la Wembley cu Sunderland, dar încă nu i-am văzut câștigând

_ Ion Cristoiu, despre bâlbâiala impozitării progresive: A fost un exerciţiu care a dat posibilitatea PSD şi PNL să-şi facă o campanie electorală

_ HOROSCOP 21 mai. Soarele intră în Gemeni. Zodiile trebuie să facă mai multe lucruri deodată

_ 'Este foarte frumos să devii din nou bunică!' Joan Collins, în vârstă de 88 de ani, își urează bun venit celui de-al patrulea nepot

_ Mark Owen își dezvăluie speranțele de a fi în sfârșit „cel cool” din Take That, în timp ce lansează un album solo

_ Scolară dispărută, de 12 ani, găsită după ce a dispărut și a refuzat să spună părinților unde se află

_ Cutremur cu magnitudinea 6 la nord de arhipelagul norvegian Svalbard

_ Un pieton de 89 de ani, accidentat pe un drum judeţean din Prahova, va fi preluat de elicopterul SMURD

_ OMV oferă GazpromBank euro pentru gaz rusesc

_ Australia votează în alegeri strânse

_ Lupita Nyong'o renunță la miniseria The Lady In The Lake în calitate de co-lider și producător executiv

_ Numărul refugiaţilor creşte uşor. Aproape 9.000 de ucraineni au intrat în România în 24 de ore

_ Treloar are un gol în cel de-al 200-lea joc AFL, în timp ce Bulldogs găsesc o modalitate de a câștiga împotriva Gold Coast, devastată de accidentări

_ Video - Protest inedit la Cannes: o femeie s-a dezbrăcat pe covorul roșu

_ Starul GWS, Stephen Coniglio, lasă un indiciu URIAș că James Hird ar putea prelua ca antrenor al Giants

_ Campionul de pe Coasta de Vest, Chris Lewis, dezvăluie că ar fi putut juca în cazul în care AFL a acționat asupra mulțimilor rasiste

_ MAJORARE de 75% a salariului! ORDINUL a fost publicat în Monitorul Oficial!

_ Ucraina susţine că nu va alimenta Rusia cu energia furnizată de uriaşa centrală Zaporojie

_ Jasmine Hartin este arestată DIN NOU pentru „a ordonat o lovire asupra comisarului de poliție din Belize”

_ Hramul Sfinţilor Împăraţi Constantin şi Elena, la Catedrala Patriarhală: Sfânta Cuvioasă Teofana Basarab va fi canonizată

_ Ministrul de externe din Marea Britanie: Moldova ar trebui să fie echipată la standardele NATO

_ Sfinţii Constantin şi Elena, prăznuiţi de ortodocşi pe 21 mai. Tradiţii şi obiceiuri

_ Jankowicz spune că americanii care critică Consiliul de guvernare a dezinformarii lui Biden �pun �n pericol securitatea noastră națională� (VIDEO)

_ Matt Smith se bucură de o seară plină de băuturi în Soho și se bucură de cântăreața indie Millie Wild

_ Agonie pentru studenții din anii sabați ca organizație caritabilă care a trimis mii de voluntari să se prăbușească

_ Dame Deborah James spune că a fost „cuprinsă” după ce tricoul ei de caritate s-a vândut online

_ Gazdele de astăzi Karl Stefanovic și Allison Langdon au semnat contracte pe termen lung cu Nine

_ Aliatul lui Putin spune că războiul din Ucraina este o REPEȚIE pentru un conflict mai mare Rusia și NATO

_ Pip Edwards deschide primul magazin din cărămidă și mortar din P.E Nation

_ ANPC a închis magazinul din București în care un dulap a căzut peste un copil (Video)

_ Tom Trbojevic este eliminat pentru SEZON după ce și-a luxat umărul

_ George Clooney, în vârstă de 61 de ani, exasperat, se strâmbă în timp ce dă cu mâna pe bărci care se îndreaptă cu motorul spre împușcătură

_ Doi jucători Carlton se luptă pentru minge în marea victorie în fața lui Swans, în timp ce un coechipier se uită și râde

_ O mare putere a Europei refuză NATO: Rămânem neutri

_ Trump spune că preluarea Twitter de către Elon Musk este probabil ilegală

_ Elon Musk (având niște păr facial foarte bizar) se întâlnește cu președintele brazilian Bolsonaro la Sao Paulo

_ Rockerul furios Jimmy Barnes le răspunde escrocilor de pe Facebook care i-au folosit numele în reclame false

_ Alertă - Cod galben de instabilitate atmosferică în șase județe din nordul țării

_ Sunderland: Roy Keane ar fi fost box office, spune Niall Quinn, dar Alex Neil a fost alegerea potrivită

_ Şeful ANAF le cere profesorilor care dau meditaţii să-și facă PFA: Nu cred că o să pornim în curând controale în această direcţie

_ Accident teribil în Bacău. Sunt doi morți și doi răniți după ce un tir a lovit o autoutilitară

_ Maia Sandu: Suntem o țară liberă și democratică, iar opoziția poate protesta

_ Comisia Europeană schimbă din nou foaia ca să scape de Rusia: Țările vor arde mai mult cărbune pentru a-şi reduce dependenţa de energia rusă


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1528, afisate in 26 pagini.