Эффект лейденфроста

Реактивный эффект Лейденфроста

Реактивный эффект Лейденфроста целлюлозы на диоксид кремния, 750 ° C (1380 ° F)

В 2015 году были обнаружены нелетучие материалы, которые также демонстрируют «реактивный эффект Лейденфроста», когда твердые частицы плавают над горячими поверхностями и беспорядочно перемещаются по ним. Детальная характеристика реактивного эффекта Лейденфроста была завершена для небольших частиц целлюлозы (~ 0,5 мм) на полированных при высокой температуре поверхностях с помощью высокоскоростной фотографии. Было показано, что целлюлоза разлагается на короткоцепочечные олигомеры, которые плавятся и смачивают гладкие поверхности с увеличением теплопередачи, связанной с увеличением температуры поверхности. При температуре выше 675 ° C (1247 ° F) целлюлоза демонстрирует переходное кипение с бурным выделением пузырьков и связанным с этим снижением теплопередачи. Отрыв капли целлюлозы (изображенной справа) наблюдался при температуре выше 750 ° C (1380 ° F), связанной с резким снижением теплопередачи.

Также было показано, что высокоскоростная фотография реактивного эффекта Лейденфроста целлюлозы на пористых поверхностях (макропористый оксид алюминия ) подавляет реактивный эффект Лейденфроста и увеличивает общую скорость передачи тепла частице с поверхности. Новое явление «реактивного эффекта Лейденфроста (RL)» характеризовалось безразмерной величиной (φ _RL = τ _conv / τ _rxn ), которая связывает постоянную времени теплопередачи твердых частиц с постоянной времени реакции частицы с величиной реактивный эффект Лейденфроста, возникающий при 10 −1 <φ _RL <10 +1 . Реактивный эффект Лейденфроста с целлюлозой будет происходить во многих высокотемпературных применениях с углеводными полимерами, включая преобразование биомассы в биотопливо , приготовление и приготовление пищи и употребление табака .

Ссылки [ править ]

1. ^ Уилли, Дэвид (1999). «Физика за четырьмя удивительными демонстрациями» . Скептически настроенный исследователь . 23 (6). Архивировано из оригинального 13 октября 2014 года . Проверено 11 октября 2014 года .
2. ^ Walker, Jearl. «Кипение и эффект Лейденфроста» . Основы физики : 1–4. Архивировано 4 сентября 2014 года . Проверено 11 октября 2014 года .
3. ^ «Студенты глотают медицинскую литературу» . Вустерский политехнический институт . 20 января 1999 года Архивировано из оригинала 22 февраля 2014 года . Проверено 11 октября 2014 года .
4. ^ Бернардин, Джон Д .; Мудавар, Иссам (2002). «Модель активации полости и роста пузырей точки Лейденфроста». Журнал теплопередачи . 124 (5): 864–74. DOI10.1115 / 1.1470487 .
5. ^ Уильям Фэйрбэрн (1851). Две лекции: «Строительство котлов» и «Взрывы котлов» со средствами предотвращения . Архивировано 23 ноября 2017 года.[ требуется страница ]
6. ^ a b c Incropera, DeWitt, Bergman & Lavine: Основы тепломассообмена, 6-е издание. Страницы 325-330
7. ^ Вакарелский, Иван У .; Патанкар, Нилеш А .; Марстон, Джереми О .; Чан, Дерек YC; Тороддсен, Сигурдур Т. (2012). «Стабилизация парового слоя Лейденфроста текстурированными супергидрофобными поверхностями». Природа . 489 (7415): 274–7. Bibcode2012Natur.489..274V . DOI10.1038 / nature11418 . PMID 22972299 . S2CID 4411432 .
8. ^ Субхраканти Саха, Ли Чуин Чен, Мридул Канти Мандал, Кензо Хираока (март 2013 г.). «Термодесорбция с помощью феномена Лейденфроста (LPTD) и ее применение к открытым источникам ионов при масс-спектрометрии атмосферного давления». Журнал Американского общества масс-спектрометрии . 24 (3): 341–7. Bibcode2013JASMS..24..341S . DOI10.1007 / s13361-012-0564-у . PMID 23423791 . S2CID 39368022 .
9. ^ Уэллс, Гэри G .; Ледесма-Агилар, Родриджо; Макхейл, Глен; Сефиан, Хеллил (3 марта 2015 г.). «Сублимационная тепловая машина» . Nature Communications . 6 : 6390. Bibcode2015NatCo … 6.6390W . DOI10.1038 / ncomms7390 . PMC 4366496 . PMID 25731669 .
10. ^ а б Джеймс Р. Велти; Чарльз Э. Уикс; Роберт Э. Уилсон; Грегори Л. Роррер, «Основы переноса количества движения, тепла и массы», 5-е издание, John Wiley and Sons. Стр. Решебника 327
11. ^ Кэри, Ван П., Явления изменения фазы жидкого пара
12. ^ Беренсон, П.Дж.,Теплопередача пленочного кипения с горизонтальной поверхности. Архивировано 2 апреля 2015 г. в Wayback Machine , Журнал теплопередачи, Том 83, 1961, страницы 351-362.
13. ^ Генри, RE, , Chem. Англ. Прог. Symp. Сер. , Том 70, 1974, страницы 81-90
14. ^ «Ученые левитируют дерево на структурированных поверхностях, снятых высокоскоростной фотографией» Phys.org. «Архивная копия» . Архивировано 11 июня 2015 года . Проверено 10 июня 2015 .
15. ^ Тейшейра, Эндрю Р.; Крумм, Кристоф; Винтер, Катерина П; Полсен, Алекс Д; Чжу, Ченг; Мадускар, Саураб; Джозеф, Кристин Е; Греко, Кэтрин; Стелатто, Майкл; Дэвис, Эрик; Винсент, Брендон; Герман, Ричард; Сушинский, Веслав; Шмидт, Лэнни Д.; Фан, Вэй; Ротштейн, Джонатан П.; Дауэнхауэр, Пол Дж (2015). «Реактивный отрыв кристаллических частиц целлюлозы» . Научные отчеты . 5 : 11238. Bibcode2015NatSR … 511238T . DOI10.1038 / srep11238 . PMC 4460903 . PMID 26057818 .
16. ^ «Ученые левитируют древесину на структурированных поверхностях, снятых высокоскоростной фотографией» . www.newswire.com . 9 июня 2015 года.
17. ^ https://pdfs.semanticscholar.org/6946/ff2f44746f410a42782e3347bce06d7fca16.pdf
18. Перейти ↑ Mini-Myth Mayhem . Разрушители мифов . Сезон 7. Эпизод 136. 28 декабря 2009 г. Канал Discovery.

Эффект Лейденфроста

Большинство людей знают, что вода при нагревании испаряется. Те, кто хоть раз кипятил воду в кастрюле, наверняка заметили, что при достаточной температуре пузырьки воды будут всплывать на поверхность в виде капель и испаряться гораздо медленнее. Это явление называется эффектом Лейденфроста, и оно может заставить жидкость двигаться в гору. На видео физики из Батского университета используют этот эффект, чтобы творчески передвигать капельки воды.

Когда жидкость вступает в контакт с телом, температура которого значительно выше температуры кипения жидкости, вокруг неё возникает изолирующий слой пара. Этот слой предохраняет жидкость от быстрого выкипания. Этому способствует и низкая теплопроводность пара — скорость передачи тепла между горячей поверхностью и каплей воды резко замедляется.

Реактивный эффект Лейденфроста

В 2015 году были обнаружены нелетучие материалы, которые также проявляют «реактивный эффект Лейденфроста», при котором твердые частицы плавают над горячими поверхностями и беспорядочно перемещаются. Подробная характеристика реактивного эффекта Лейденфроста была завершена для небольших частиц целлюлозы (~ 0,5 мм) на высокотемпературных полированных поверхностях с помощью высокоскоростной фотографии. Было показано, что целлюлоза разлагается на короткоцепочечные олигомеры, которые плавятся и смачивают гладкие поверхности с увеличением теплопередачи, связанной с повышением температуры поверхности. При температуре выше 675 ° C (1247 ° F) целлюлоза демонстрирует переходное кипение с бурным выделением пузырьков и связанным с этим снижением теплопередачи. Отрыв капли целлюлозы (изображенной справа) наблюдался при температуре выше примерно 750 ° C (1380 ° F), что связано с резким снижением теплопередачи.

Высокоскоростная фотография реактивного эффекта Лейденфроста целлюлозы на пористых поверхностях (макропористый оксид алюминия ) также было показано, что он подавляет реактивный эффект Лейденфроста и увеличивает общую скорость теплопередачи к частице с поверхности. Новое явление «реактивного эффекта Лейденфроста (RL)» характеризовалось безразмерной величиной (φ RL = τ conv / τ rxn), которая связывает постоянная времени теплопередачи твердых частиц к постоянной времени реакции частиц, с реактивным эффектом Лейденфроста, возникающим для 10 биотоплива, приготовления и варки пищи и табака использовать.

Дендритные кристаллы

Дендриты — это кристаллы, образующие повторяющийся узор, который делает их похожими на деревья. С точки зрения минералогии, дендритные кристаллические образования возникают всякий раз, когда богатая марганцем и железом вода течёт вдоль трещин и напластования различных типов пород. С точки зрения химии дендрит — это любой кристалл, делящийся во время роста на две части.

Фрактальные узоры придают дендритам потрясающее внешнее сходство с деревьями. Это чудесным образом сочетается с красотой зимы — кристаллы кажутся ледяными. Таковыми они становятся, когда влага из окружающей атмосферы почти мгновенно конденсируется. В итоге получаются узоры, которые будут повторяться вплоть до того момента, пока условия окружающей среды не изменятся. Рост ледяных дендритных кристаллов похож на рост живого существа: с течением времени кристаллы становятся бесконечно сложнее.

Волнисто-бугристые облака (асператусы)

Волнисто-бугристые облака выделены в отдельный вид облаков сравнительно недавно, всего лет 30 назад. Такие облака на небе напоминают океанские волны с их постоянным однонаправленным движением, и хотя выглядят они довольно угрожающе, рассеиваются они сами собой, без шторма или другого буйства стихии.

Поскольку открыли их недавно, учёные пока точно не знают причин их возникновения. Сейчас проводятся исследования — учёные хотят выяснить, какие именно условия необходимы для формирования асператусов.

Волнисто-бугристые облака чаще всего возникают в районе Великих равнин Северной Америки. Вынести их в отдельную категорию предложили только в 2009-м году, и если предложение примут, то асператусы станут первыми «новыми» облаками за последние 50 лет.

Подробности [ править ]

Видеоклип, демонстрирующий эффект Лейденфроста

Возбуждение нормальных мод в капле воды при эффекте Лейденфроста

Эффект можно увидеть, когда на сковороду в разное время капают капли воды, пока она нагревается. Первоначально, когда температура сковороды чуть ниже 100 ° C (212 ° F), вода выравнивается и медленно испаряется, или, если температура сковороды значительно ниже 100 ° C (212 ° F), вода остается жидкость. Когда температура сковороды превышает 100 ° C (212 ° F), капли воды шипят при прикосновении к сковороде, и эти капли быстро испаряются. Позже, когда температура превышает точку Лейденфроста, начинает действовать эффект Лейденфроста. При контакте со сковородой капли воды собираются в маленькие водяные шарики и носятся по кругу, что продолжается намного дольше, чем при более низкой температуре сковороды. Этот эффект работает до тех пор, пока более высокая температура не заставит дальнейшие капли воды испаряться слишком быстро, чтобы вызвать этот эффект.

Это связано с тем, что при температурах выше точки Лейденфроста нижняя часть капли воды испаряется сразу после контакта с горячей сковородой. Образующийся газ удерживает остальную каплю воды чуть выше себя, предотвращая дальнейший прямой контакт между жидкой водой и горячей кастрюлей. Поскольку пар имеет гораздо более низкую теплопроводность, чем металлический поддон, дальнейшая теплопередача между поддоном и каплей значительно замедляется. Это также приводит к тому, что капля может скользить вокруг поддона на слое газа прямо под ним.

Поведение воды на горячей плите. График показывает зависимость теплопередачи (потока) от температуры. Эффект Лейденфроста возникает после переходного кипения.

Температуру, при которой начинает проявляться эффект Лейденфроста, предсказать непросто. Даже если объем капли жидкости остается неизменным, точка Лейденфроста может быть совершенно другой, со сложной зависимостью от свойств поверхности, а также любых примесей в жидкости. Были проведены некоторые исследования теоретической модели системы, но они довольно сложны. По очень приблизительной оценке, точка Лейденфроста для капли воды на сковороде может иметь место при 193 ° C (379 ° F). [ необходима цитата ]

Эффект был также описан выдающимся викторианским дизайнером паровых котлов сэром Уильямом Фэйрбэрном в отношении его влияния на значительное снижение теплопередачи от горячей поверхности железа к воде, например, внутри бойлера. В паре лекций по конструкции котлов он процитировал работы Пьера Ипполита Бутиньи (1798–1884) и профессора Боумена из Королевского колледжа в Лондоне, изучавших это. Капля воды, которая испарилась почти сразу при 168 ° C (334 ° F), сохранялась в течение 152 секунд при 202 ° C (396 ° F). В результате более низкая температура в топке котла может привести к более быстрому испарению воды; сравнить эффект Мпембы. Альтернативный подход заключался в повышении температуры выше точки Лейденфроста. Фэйрбэрн тоже подумал об этом и, возможно, рассматривал паровой котел мгновенного испарения , но счел технические аспекты непреодолимыми в то время.

Точка Лейденфроста также может быть принята как температура, при которой парящая капля длится дольше всего.

Было продемонстрировано, что можно стабилизировать паровой слой воды Лейденфроста, используя супергидрофобные поверхности. В этом случае, как только паровой слой образуется, охлаждение никогда не разрушает этот слой и пузырькового кипения не происходит; слой вместо этого медленно расслабляется, пока поверхность не остынет.

Эффект Лейденфроста был использован для разработки высокочувствительной масс-спектрометрии окружающей среды. Под влиянием условия Лейденфроста левитирующая капля не высвобождает молекулы наружу, а молекулы внутри капли обогащаются. В последний момент испарения капли все обогащенные молекулы высвобождаются за короткий промежуток времени и, таким образом, повышают чувствительность.

Создан прототип теплового двигателя на основе эффекта Лейденфроста. Его преимущество заключается в чрезвычайно низком трении.

Взрывные озёра

Взрывные озёра — это природные явления, возникающие при необычайно большой концентрации СО2 или любого метана в воде. Во время «взрывных» событий можно увидеть, как на поверхности озера появляется множество пузырьков — это газ выходит из глубин. Но над озером при этом формируется опасное газовое облако, которое вполне может оказаться смертельным для тех, кто будет на берегу.

Об этом явлении впервые узнали в 1984-м году, когда озеро в Камеруне взорвалось, и наружу вырвалось газовое облако, убившее 37 человек. Другое озеро в Камеруне взорвалось в 1986-м году, погибли 1700 человек.

На видео вы можете посмотреть, как из замёрзших озёр во всём мире вырывается горючий метан. Это показывает не только насколько опасным стало бы озеро без льда, но и что концентрацию метана в озере можно снизить — сделать так, чтобы газ вышел в атмосферу в виде СО2. И хотя СО2 тоже парниковый газ, метан выделяет в 25 раз больше тепла, а это значит, что люди на видео зажигают факелы, чтобы предотвратить возможный пожар.

Островные волнистые облака

Острова могут создавать в небе волны. Берег океана — не слишком серьёзное препятствие для возникающего на воде ветра. Это означает, что человек в лодке почувствует более сильный ветер, чем в центре города среди многочисленных зданий, автомобилей, деревьев и других объектов, которые мешают воздушным потокам.

Когда сильные воздушные потоки с открытой воды на своём пути встречают остров, то ветер либо усиливается, либо проходит над островом — примерно так воздух путешествует вверх вдоль лобового стекла автомобиля. И такой воздух может создать в облаках впечатляющие волны, форма которых зависит от места, где ветер изменил направление.

В 2009-м году НАСА удалось сделать несколько фотографий такого масштабного явления на Южных Сандвичевых островах.

Синяя «лава»

На вулкане Кавах Иджен в Индонезии недавно было заснято необычное явление: люди заметили, что из кратера течёт не совсем обычная лава — она была синего цвета.

Синий цвет — это последствие выходящего из трещин вулкана серного газа, а не лавы. Когда находящийся под высоким давлением газ встречается с воздухом, он сгорает, и какая-то часть серы фактически конденсируется и становится жидкостью, а затем раскалённым потоком продолжает течь по склонам так же, как это делает лава.

Хотя об этом явлении сообщают нечасто, расплавленная сера в вулканических фумаролах — явление обычное. Температура плавления серы достаточно низкая, и температура в жерле вулкана и рядом с ним часто заметно выше, а синяя «лава» появляется там, где такое происходит.

Море пены

Море пены получается из морской воды с высокой концентрацией органических веществ, как правило, после прибоя. Обычно оно выглядит всего-навсего как тонкая линия пены на ватерлинии, но иногда пены настолько много, что она вырывается из воды и вторгается на сушу.

Большие моря пены могут возникнуть по нескольким причинам, но чаще всего — из-за цветения водорослей. Когда недалеко от берега появляется огромное количество автотрофов, то распадающиеся водоросли вкупе с прибоем могут «взбиться» в пену. По большей части эта пена безвредна, а на деле она является хорошим показателем нормальности экосистемы океана.

Но в редких случаях большое количество пены опасно. Некоторые цветы (вроде динофлагеллятов Karenia brevis) могут даже распространять водорослевые токсины, которые могут раздражать глаза и дыхательные системы людей и животных, в результате чего птицы или морские обитатели даже умирают.

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы, связанные с эффектом Лейденфроста .

• Эссе об эффекте и демонстрациях Джерла Уокера (PDF)
• Сайт с высокоскоростным видео, фотографиями и объяснением кипячения пленки Хайнера Линке из Университета Орегона, США
• BBC News: «Ученые заставляют воду бегать в гору» об использовании эффекта Лейденфроста для охлаждения компьютерных микросхем .
• «Вода в гору» — рассказ ABC Catalyst
• «Leidenfrost Maze» — студенты бакалавриата Университета Бата Кармен Ченг и Мэтью Гай
• «Когда вода течет в гору» — Пятница науки с профессором Банного университета Кей Такашиной
• Джеффри, Колин (10 марта 2015 г.). «Двигатель, работающий на замороженном углекислом газе, может служить двигателем для полета на Марс» . Гизмаг . Проверено 10 марта 2015 года .
• «Эффект Лейденфроста на QI BBC»

vтеСостояния вещества ( список )
Состояние	Твердый Жидкость Газ / Пар Плазма
Мало энергии	Конденсат Бозе – Эйнштейна Фермионный конденсат Вырожденная материя Квантовый зал Ридберг дело Ридберг полярон Странное дело Сверхтекучая Сверхтвердый Фотонная материя
Высокая энергия	Вопрос КХД Решетка КХД Кварк-глюонная плазма Цветной стеклянный конденсат Сверхкритическая жидкость
Другие государства	Коллоидный Стекло Кристалл Жидкокристаллический Кристалл времени Квантовая спиновая жидкость Экзотическая материя Программируемая материя Темная материя Антивещество Магнитно заказанный Антиферромагнетик Ферримагнетик Ферромагнетик Струнно-чистая жидкость Superglass
Переходы	Кипячение Точка кипения Конденсация Критическая линия Критическая точка Кристаллизация Отложение Испарение Мгновенное испарение Замораживание Химическая ионизация Ионизация Лямбда-точка Плавление Температура плавления Рекомбинация Регеляция Насыщенная жидкость Сублимация Переохлаждение Тройная точка Испарение Витрификация
Количество	Энтальпия плавления Энтальпия сублимации Энтальпия испарения Скрытая теплота Скрытая внутренняя энергия Соотношение Траутона Волатильность
Концепции	Барионная материя Бинодальный Сжатая жидкость Кривая охлаждения Уравнение состояния Эффект Лейденфроста Макроскопические квантовые явления Эффект Мпемба Порядок и беспорядок (физика) Спинодальный Сверхпроводимость Перегретый пар Перегрев Термодиэлектрический эффект

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Текст слайда:

Звёзды Лейденфроста

Руководители:Хворова Людмила ИвановнаДокладчик: Голотик Никита

Слайд 2

Текст слайда:

Напомним условие задачи:Благодаря эффекту Лейденфроста водяная капля способна находиться минутами на горячей поверхности. При определенных условиях такая капля эволюционирует в колеблющуюся звезду. Изучите различные колебательные моды капли.

Слайд 3

Текст слайда:

Уже на первых опытах, появился ряд вопросов, требующих объяснение:а) Почему капля движется и при этом изменяется направление скорости?б) От чего зависит высота подпрыгивания капли? Каков механизм ее колебания?в) Что принимается за точку Лейденфроста?г) От каких параметров зависит число лучей, возникающих на двигающейся капле?д) Как измерять температуру и при этом поддерживать ее на протяжении опыта постоянной?

Слайд 4

Текст слайда:

В процессе проведения опытов, мы пытались не выходить за рамки следующих требований:

1. поверхность, по которой движения капли, должна быть гладкой;2. поверхность располагалась горизонтально;3. во время опытов постоянно следить за температурой поверхности;4. поверхность пластины равномерно прогревалась;5. осуществлялся постоянный контроль за объемом и формой капли.

Слайд 5

Текст слайда:

Теоретическая часть

Слайд 6

Текст слайда:

Эффект Лейденфроста — это явление, при котором жидкость в контакте с телом значительно более горячим, чем точка кипения этой жидкости, создает изолирующий слой пара, который предохраняет жидкость от быстрого испарения.

Слайд 7

Текст слайда:

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Слайд 8

Текст слайда:

Виды модов:

Слайд 9

Текст слайда:

Мы считаем, что основными причинами, которые могут вызвать перемещение капли по поверхности являются:1) неровность поверхности, способствующая истечению испарения капли в определенном направлении;2) коэффициент поверхностного натяжения в зависимости от температуры может иметь различное значение и может спроецировать перемещение капли;3) спонтанные колебания капли из-за неоднородной толщины прослойки могут преобразовываться в кинетическую энергию направленного движения;4) различные радиусы кривизны капли различных участках вследствие различного Лаплассовского давления могут вызвать смещение в сторону, где кривизна меньше;5) волновые процессы внутри капли.

Слайд 10

Текст слайда:

Таблица 1.Время жизни моды в зависимости от размеров капли и температуры поверхности

Слайд 11

Текст слайда:

Появление моды на наш взгляд зависит от комплект начальных условий:а) способа образования капель, влияющих на радиус;б) начальной температуры поверхности, влияющих на время ожидания;в) объема капли, влияющих на время испарения и создание воздушной подушки.

Слайд 12

Слайд 13

Текст слайда:

Наблюдение явления Лейденфроста на каплях с примесью соли

Слайд 14

Текст слайда:

ВЫВОДЫ

1. Точка Лейденфроста, то есть температура, при которой капля воды парит над горячей установкой, в наших экспериментах составляет t=200°C2. Наиболее устойчивыми оказались моды от 5 до 83. На появления моды влияет начальные условие: а) Высота, с которой падают капли; б) Начальная температура поверхности; в) Объем капли4. Номер моды зависит от температуры, в большинстве случае возрастает с увеличением температуры5. Примеси значительно влияют на перемещение капли и на образование мод.

Слайд 15

Текст слайда:

Литература:

1. Буров В.А., Зворыкин Б.С. “Демонстрационный эксперимент по физике”, Т.1, “Просвещение”, 1971, с. 325-327.2. Фриш С.Э., Тиморева А.В, “Курс общей физики”, Том 1, М., изд-во технической литературы, 1957, с. 325-328.3. И. Г. Лейденфрост. Трактат о некоторых свойствах обыкновенной воды = Johann Gottlob Leidenfrost. De aquae communis nonnullis qualitatibus. — Duisburg, 17564. Самуил Маркович. Криогеника — консервация холода (рус.) с. 2. журнал «Техника — молодежи» (1969 г., № 5 (май)).

Слайд 16

Текст слайда:

Спасибо за внимание!

Асфальтовые озёра

Озеро Пич-Лейк в Тринидаде и Тобаго — довольно странное явление. Люди открыли его в 1595-м году и сразу поняли, как полезна озёрная смола. Однако о происхождении озера было проведено очень мало исследований. Некоторые учёные считают, что оно стало результатом двух разломов, которые столкнулись, и на поверхность земли выступила нефть. Правда, это только предположения — наверняка ничего не известно. Длительный контакт с воздухом на поверхности позволяет более лёгким элементам нефти не испаряться, в результате чего образуется асфальт.

Ла-Брея-Пич является самым крупным асфальтовым озером в мире. Это отличный экономический ресурс для народа Тринидада и Тобаго. Из озёрного асфальта можно делать на экспорт антикоррозионную чёрную краску, изоляционные соединения, герметик, автомобильные коврики и многие другие полезные вещи.

Ледяное цунами

Ледяное цунами возникает, когда сильные океанские течения или ветра позволяют твёрдому и частично растаявшему льду скопиться у кромки воды и в конце концов двинуться на землю. Представьте, что смотрите на видео наступление ледника на быстрой перемотке — вот так ледяное цунами и выглядит.

По сути, механизм тот же, что и у айсбергов. Сильные океанские течения позволяют айсбергам дрейфовать на воде, а сильные ветра могут позволить льду преодолеть трение земли и начать двигаться. Свидетели сравнивали шум ледяного цунами со стуком колёс поезда, громом и звуком бесчисленных одновременно бьющихся окон сразу. Обычно такое движение льда приводит к повреждению стоящих у воды домов и деревьев. Зимой в северных районах, например, в Канаде, часто бывают предупреждения о скоплениях льда передают по телевизору или радио наряду с предупреждениями о наводнениях.

использованная литература

1. ^ Incropera, DeWitt, Bergman & Lavine: основы тепло- и массообмена, 6-е издание. Страницы 325-330
2. ^ Джеймс Р. Велти; Чарльз Э. Уикс; Роберт Э. Уилсон; Грегори Л. Роррер. «Основы переноса количества движения, тепла и массы», 5-е издание, John Wiley and Sons. Стр. Решебника 327
3. Кэри, Ван П., Явления изменения фазы жидкого пара
4. Беренсон, П.Дж.,Теплопередача пленочного апреля 2015 г. в Wayback Machine , Журнал теплопередачи, Том 83, 1961, страницы 351-362.
5. Генри, RE, , Chem. Англ. Прог. Symp. Сер. , Том 70, 1974, страницы 81-90
6. «Ученые левитируют дерево на структурированных поверхностях, снятых высокоскоростной фотографией» Phys.org.

Снежные валики

Снежные валики — это природные шары или цилиндры из снега. Они появляются среди разных ландшафтов при нужной консистенции снега. Чаще всего снежные валики возникают в холмистой местности — их создаёт ветер. Когда ветер метёт позёмку, он собирает больше снега, а затем скатывает их в валики подобно тому, как мы скатываем шары для снеговика. Это очень редкое явление, потому что для возникновения природного снежного кома нужно точное соблюдение множества условий.

Метеорологи заявляют, что для формирования снежных валиков уже выпавший на землю снег должен быть достаточно твёрдым, чтобы новый падающий снег не слеплялся с ним. В этом случае правильное сочетание рыхлого снега, сильного ветра и открытого пространства может сформировать снежные валики. А если снег с растущих на крутом склоне деревьев вдруг упадёт вниз, он может «подтолкнуть» снежный валик, и тот покатится.

Влияние температуры и поверхностного натяжения Лейденфроста [ править ]

Температура Лейденфроста является свойством данной пары твердое тело-жидкость. Температура твердой поверхности, за которой жидкость подвергается явлению Лейденфроста, называется температурой Лейденфроста. Расчет температуры Лейденфроста включает расчет минимальной температуры пленочного кипения жидкости. Беренсон получил соотношение для минимальной температуры пленочного кипения из соображений минимума теплового потока. Хотя уравнение для минимальной температуры пленочного кипения, которое можно найти в приведенной выше ссылке, довольно сложное, его особенности можно понять с физической точки зрения. Одним из важнейших параметров, который следует учитывать, является поверхностное натяжение.. Пропорциональное соотношение между минимальной температурой пленочного кипения и поверхностным натяжением следует ожидать, поскольку жидкости с более высоким поверхностным натяжением нуждаются в большем количестве теплового потока для начала пузырькового кипения . Поскольку пленочное кипение происходит после пузырькового кипения, минимальная температура пленочного кипения должна пропорционально зависеть от поверхностного натяжения.

Генри разработал модель явления Лейденфроста, которая включает временное смачивание и испарение микрослоя. Поскольку явление Лейденфроста является частным случаем пленочного кипения, температура Лейденфроста связана с минимальной температурой пленочного кипения через соотношение, которое влияет на свойства используемого твердого вещества. Хотя температура Лейденфроста не связана напрямую с поверхностным натяжением жидкости, она косвенно зависит от него через температуру кипения пленки. Для жидкостей с аналогичными теплофизическими свойствами жидкость с более высоким поверхностным натяжением обычно имеет более высокую температуру Лейденфроста.

Например, для насыщенной границы раздела вода-медь температура Лейденфроста составляет 257 ° C (495 ° F). Температуры Лейденфроста для глицерина и обычных спиртов значительно ниже из-за более низких значений поверхностного натяжения ( различия в плотности и вязкости также являются определяющими факторами).