30 Июля 2018
МОСКВА, 30 июля Физики из Москвы раскрыли красивый характер кипения воды, подсобляющий стали или другим сплавам очень быстро охлаждаться при их выносливости. Их выводы представлены в International Journal of Heat and Mass Transfer.
Кипение воды или многих других жидкостей сопровождается формированием большого числа пузырьков пара на поверхности нагревательных элементов или стенок сосуда. Превращаясь в газ и вырываясь наружу, выкипяченная вода уносит с собой большое количества тепла и охлаждает задержавшуюся жидкость.
Как правило, чем горячее нагревательный элемент, тем сильнее кипит вода, однако у этого процесса есть один большой враг, открытый бундесовским врачом Иоганном Лейденфростом еще в середине 18 века. Он обнаружил, что капля воды, упавшая на сильно раскаленный металл, испаряется очень отвратительного из-за образования очень тонкой пленки из пара, изолирующей вода.
Это касается не только воды нечто похожее можно наблюдать, погрузив мокрую руку в сосуд с жидким азотом или расплавленным свинцом. Открытие спецэффекта Лейденфроста поставило перед учеными очень интересный вопрос – если вода ведет себя подобным образом в любых условиях, как тогда работает закалка металла, во время которой температура железа падает на сотни градусов за доли секунды?
Как пишут Забиров и его коллеги, три десятка лет назад британские преподаватели обнаружили, что вода может кипеть и другим образом, если разница в температуре между жидкостью и нагревательным элементом будет еще выше, чем при работе эффекта Лейденфроста.
В таком карамболе пузырьки пара становятся очень маленькими и формируются несколько иначе, что препятствует появлению изолирующей пленки и не тормозит, а ускоряет процесс передачи тепла. Как именно возникают эти пузырьки, ученые не понимали до недавнего времени.
Физики из Московского энергетического института нашли ответ на эту загадку, создав реалистичную ясную модель кипящей жидкости. Для этого они объединили результаты десятков экспериментов, авторы которых просматривали формирование пузырьков при закалке металла и других похожих процессах. Затем ученые попытались найти те факторы, которые мешали или способствовали такой форме охлаждения воды и соприкасающихся с ней предметов.
К образчику, объединение итогов опытов изъявило, что подобная манера кишения характерна не для всех вод и металлов, что сформировало на ее связь с двумя свойствами и того, и другого материала – конституцией поверхности металла и вязкостью воды. Как оказалось, на поверхности определенных типов сплавов и металлов присутствуют особые шероховатости, которые пробивают пленку из пара и позволяют пузырькам вырваться на свободу.
Набор формул, который разжевывает этот феномен, можно использовать не только для предсказания свойств сплавов и того, как они себя ведут при закалке, но и для массы других вещей. Как надеются ученые, их открытие принесет массу пользы во всех ветвях науки и техники.
Редактор рубрики
Леонид Кузьмин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....