19:27 2023-02-06
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ De ce țurțurile sunt ondulate
_ De ce țurțuri sunt ondulate
Iarna se apropie de sfârșit; ultimele nopți cu temperaturi sub zero sunt aici. Dimineața, încă mai observă țurțul ocazional pe un jgheab sau bara de protecție a mașinii. Când vă uitați la aceste țurțuri cu atenție, este posibil să observați că prezintă un model caracteristic de ondulații - întotdeauna în jur de un centimetru lățime. Ce cauzează aceste ondulații? Folosind o mașină de țurțuri de design propriu, fizicienii și chimiștii de la Universitatea din Amsterdam au investigat această întrebare și au descoperit că sarea joacă un rol important în procesul de formare a ondulațiilor.
Cercetarea a fost realizată de dr. studentul Menno Demmenie și colegii săi de la Institutul de Fizică și de la Institutul Van 't Hoff pentru Științe Moleculare de la Universitatea din Amsterdam. Rezultatele au fost publicate în Physical Review Applied.
Pentru a efectua cercetarea, Demmenie și colegii săi au construit o adevărată mașină de gheață. „Într-un congelator mare cu fereastră, ne-am petrecut câteva săptămâni devenind adevărați specialiști în creșterea țurțurilor”, își amintește Demmenie.
„Întrebarea dificilă a fost cât de repede trebuie adăugată apă pentru a face un țurțuri frumos. Dacă apa curge prea repede, se pierde o cantitate relativ mare de apă, transformând podeaua congelatorului într-o foaie de gheață. Pe de altă parte, dacă debitul de apă este redus prea mult, țurțul tinde să crească în sus, cum ar fi o stalagmită. În cele din urmă, am descoperit că rata optimă de creștere are loc folosind un flux de șaizeci de mililitri pe oră, la o temperatură de -15 °C. Acest lucru este comparabil cu un robinet care picură aproximativ o dată la trei secunde."
Odată ce a fost găsit fluxul corect de apă, cercetătorii au putut continua. Folosind mașina lor, au făcut multe țurțuri diferite, în diferite circumstanțe și cu diferite tipuri de apă. În cele din urmă, factorul crucial în formarea ondulațiilor de țurțuri s-a dovedit a fi concentrația de sare din apa care a fost folosită. Imaginea de mai jos prezintă țurțuri cu diferite concentrații de sare, de la un țurțuri din apă extrem de pură (stânga) până la țurțuri în apă relativ sărată (dreapta). Odată cu creșterea concentrației de sare, ondulațiile de pe țurțuri au devenit mai clar vizibile.
Cercetătorii au folosit un truc inteligent pentru a investiga rolul pe care sarea îl joacă în formarea țurțurilor. Când apa care formează un țurțuri îngheață, moleculele de sare sunt împinse din gheață ca „impurități”. Ca urmare, cea mai mare parte a sării se găsește într-un strat subțire de apă lichidă la exteriorul țurțului. Oamenii de știință au adăugat un colorant în apa pe care au folosit-o, care a suferit același proces ca și moleculele de sare. Acest lucru le-a permis să vizualizeze frumos unde era prezentă apa sărată lichidă.
În acest fel, s-a descoperit că curgerea apei lichide a făcut să apară ondulațiile. Folosind apă pură, stratul de apă lichidă sărată din jurul țurțului era absent, iar procesul de formare arăta mai degrabă ca o lumânare care picura. Când se folosea apă mai sărată, țurțul era înconjurat de o peliculă subțire de apă lichidă, sărată, iar curgerea acelei ape a creat ondulațiile obișnuite. Cu cât apa conține mai multă sare, cu atât procesul este mai puternic, determinând în cele din urmă să se formeze ondulații mai groase.
În natură, apa conține întotdeauna o concentrație mică de sare. Așa se explică structurile frumoase pe care le găsim pe jgheaburile și barele de protecție ale mașinii noastre dimineața — ondulate de un strat subțire de apă ușor sărată care a funcționat pe tot parcursul nopții.
Comentarii:
Adauga Comentariu