În cadrul unui experiment științific recent, mai multe filmări de mare viteză redate cu încetinitorul demonstrează cum o sferă fierbinte cade printr-un lichid cu o viteză de peste două ori mai mare decât cea a unei sfere reci. Descoperirea ar putea fi folositoare, printre altele, deplasării submarinelor prin oceanele planetei.

 

Potrivit cercetătorului Ivan Vakarelski, de la Universitatea de Știință și Tehnologie King Abdullah, din Arabia Saudită, sferele fierbinți se scufundă mai repede într-un lichid grație aceluiași fenomen ce face ca picăturile de apă să alunece pe suprafața unei tigăi încinse, fenomen cunoscut sub denumirea de efect Leidenfrost.

Acesta se manifestă prin formarea unui strat subțire de vapori dedesubtul picăturii de apă, protejând-o de o evaporare rapidă și permițându-i să leviteze și să se miște în voie pe o suprafață fierbinte. Se pare că efectul funcționează în ambele sensuri.

O echipă internațională de fizicieni, condusă de Vakarelski, a demonstrat că o sferă încinsă până la punctul de manifestare a efectului Leidenfrost aflată în cădere liberă printr-un lichid întâmpină forțe de frecare reduse cu până la 85% față de cele caracteristice unor condiții obișnuite.

În cadrul experimentului, cercetătorii au încălzit o sferă până la temperatura de 250 de grade Celsius și au suspendat-o magnetic într-un lichid special cu punct de fierbere scăzut. Eliberată, sfera a format imediat un strat de vapori cu grosimea de aproximativ 200 de micrometri, care bolborosea împrejurul său.

În momentul în care sfera s-a răcit până la temperatura de aproximativ 130 de grade Celsius, stratul protector s-a dizolvat într-o erupție masivă de bule, așa cum poate fi observat în videoclipul care ilustrează acest material

Pentru a testa dacă stratul de vabori chiar înlesnește mișcarea sferelor prin lichid, cercetătorii au scufundat bile încinse la temperaturi cuprinse între 25 și 280 de grade Celsius. Sferele destul de fierbinți pentru ca efectul Leidenfrost să se desfășoare s-au scufundat cu o viteză de aproximativ 3,5 metri pe secundă, de peste două ori și jumătate mai rapid decât sferele cele mai reci.

Rezultatele obținute pot ajuta la dezvoltarea unoi noi tehnologii de conservare a energiei pentru vehiculele subacvatice de mare viteză, cred cercetătorii implicați în studiu.

Sursa

Upgrade