هنگامی که ظرفی حاوی آب روی اجاقگاز قرار میدهیم، حبابهای ریز اولین نشانه آمادهشدن آب برای جوشیدن هستند. با گرمترشدن آب، این حبابها بزرگتر میشوند تا اینکه جوشش شدید (غلیان) نشان دهد که آب به دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد رسیده است. اما هرکسی که آب را در مایکرووِیو جوش آورده باشد، متوجه تشکیلنشدن حباب شده است.
چرا آب در مایکرووِیو برخلاف اجاقگاز حباب تشکیل نمیدهد؟
به گفته متخصصان دینامیک سیالات، با گرمشدن آب روی منبع حرارتی مانند اجاقگاز، حبابهای نانومقیاس به طور مداوم تشکیل میشوند و فرو میریزند؛ اما دمایی که در آن حبابهای مشاهدهشدنی شروع به تشکیل میکنند، گاهی میتواند بسیار بالاتر از نقطه جوش استاندارد آب باشد.
جاناتان بوریکو (Jonathan Boreyko)، متخصص دینامیک سیالات از ویرجینیا تِک، توضیح میدهد: نقطه جوش به دمایی گفته میشود که در آن، مولکولهای آب از حالت مایع به گاز تبدیل میشوند. فراتر از ۱۰۰ درجه سانتیگراد، انرژی ذاتی مولکولهای آب، که بهعنوان پتانسیل شیمیایی شناخته میشود، برای گاز کمتر از مایع است و این امر بخار را به شکل پایدارتر تبدیل میکند.
چالش اصلی تشکیل حباب
بوریکو میگوید: اما برای وقوع پدیده جوشش، باید حبابی ایجاد شود که این فرآیند نیازمند صرف انرژی است. بنابراین، صِرف تمایل مولکولها به تبخیر به معنای وقوع جوشش نیست. در نتیجه، دمای واقعی جوش آب حاصل تعادلی بین انرژی پتانسیل شیمیایی ذخیرهشده در اثر تبدیل به گاز و انرژی صرفشده برای تشکیل حباب است.
نقش کلیدی کشش سطحی
یک حباب نه تنها حجمی از گاز، بلکه رابطی بین فازهای گاز و مایع است. این سطح، مانند تمام سطوح مشترک مایع، تحت تأثیر کشش سطحی قرار دارد. کشش سطحی نیرویی است که دائماً سعی دارد مرز میان گاز و مایع را به کوچکترین مساحت ممکن برساند. در چنین شرایطی، حبابها به طور کامل فرومیپاشند و به حالت مایع یکنواخت بازمیگردند؛ بنابراین، یک حباب پایدار باید حاوی گاز کافی باشد تا صرفهجویی در انرژی پتانسیل شیمیایی بر کشش سطحی غلبه کند.
پدیده اَبَرجوش (Superheat)
در نتیجه، آب در مایکروویو اغلب تا زمانی که کمی داغتر از ۱۰۰ درجه سانتیگراد نشود، نمیجوشد؛ این پدیده بهعنوان اَبَرجوش/ سوپرهیت شناخته میشود. نقطه جوش دمایی است که در آن گاز از مایع پایدارتر میشود و دمای بالاتر از آن، در واقع انرژی لازم برای تشکیل حبابهای پایدار را تأمین میکند.
عوامل مؤثر بر تشکیل حباب
میرکو گالو ( Mirko Gallo)، متخصص دینامیک سیالات از دانشگاه ساپینزای رم، میگوید: گازهای حلشده، ناخالصیهای موجود در آب و سطح ظرف همگی میتوانند مانع شوند که انرژی لازم برای تشکیل حباب تأمین شود.
این ناهمواریها و بینظمیها درون حجم مایع، نقطه هستهزایی متمایزی فراهم میکنند که حبابها میتوانند حول آن تشکیل شوند.
وی میافزاید: وقتی حباب روی لبه تشکیل میشود، به شکل نیمکره درمیآید که در مقایسه با حباب کامل در وسط مایع، سطح کمتری دارد. از آنجا که تشکیل سطح کمتر به انرژی کمتری نیاز دارد، این امر توضیح میدهد که چرا اولین نشانههای جوشش همیشه در دیوارههای ظرف مشاهده میشوند.
جوشاندن آب در مایکرووِیو
در مقابل، در مایکروویو، شرایط غیرمعمول گرمایش، به اندازهای تشکیل حباب را سرکوب میکند که میتوان آب را تا ۲۰ درجه سانتیگراد بالاتر از نقطه جوش عادی در حالت اَبَرجوش نگه داشت.
بوریکو توضیح میدهد: امواج الکترومغناطیسی در کل حجم آب نفوذ میکنند و مولکولها را برمیانگیزند، بنابراین آب را بسیار سریع و یکنواخت گرم میکنند. همچنین در مایکروویو معمولاً از ظروف صاف مانند شیشه استفاده میشود که فاقد نقاط داغ موضعی برای غلبه بر مانع انرژی هستند.
این ذخیره عظیم انرژی در آبی که بیش از حد داغ شده اما نجوشیده، به محض تکانخوردن ظرف، به شکل حبابی غولآسا و انفجاری آزاد میشود.
گالو تأکید میکند که اَبَرجوش منحصر به آب نیست و در هر مایعی ممکن است رخ دهد.
بوریکو نیز میافزاید: آب در مقایسه با بیشترِ مایعات کشش سطحی بسیار بالایی دارد و هرچه کشش سطحی بیشتر باشد، اثر اَبَرجوش چشمگیرتر خواهد بود.
منبع : مایکروویو
۴۸ هزار بازمانده از تحصیل به مدرسه بازگشتند
توزیع رایگان شیر و تغذیه در مدارس دولتی ابلاغ شد
پیام تسلیت حجتالاسلام رستمی در پی ارتحال آیتالله شبیری زنجانی
۲۵۰۰ دانشجو در سراسر کشور وام شرافتی دریافت میکنند
لغو ممنوعیت انتقال دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری تخصصی علوم پزشکی
شرایط تخصیص خوابگاههای متأهلی اعلام شد
شیوه پرداخت یارانه دانشجویی تغذیه اعلام شد
عدم امکان تمدید زمان انتخاب رشته محل پنجاهوسومین آزمون دستیاری پزشکی
در آغوش فرشتهها
تحصن ۳ روزه اعضای هیئتعلمی در اعتراض به بلاتکلیفی کدهای استخدامی
آغاز حضوری کلاسهای دانشگاه شریف از ۴ مهرماه
سرپرست دانشگاه ملی مهارت منصوب شد
دبیرشورای عالی انقلاب فرهنگی درگذشت آیتالله شبیری زنجانی را تسلیت گفت
نگاهی به زندگی آیت الله شبیری زنجانی؛ مجاهدت در مسیر رشد حوزه
روایت پدر آیت الله شبیری زنجانی از آثار منع زکات و قحطی زنجان
تعطیلی حوزه علمیه نجف در پی درگذشت آیتالله العظمی شبیری زنجانی
هشتاد و دومین شعبه خودرو۴۵ در ستارخان تهران افتتاح شد
صدرنشینی پژوهشگاه ملی سرطان جهاددانشگاهی در بین مراکز تحقیقات پزشکی
سازماندهی اطلاعات ۴۰ هزار پایاننامه ایرانیان خارج از کشور در ایرانداک
سرپرست پارک علم و فناوری فارس منصوب شد
دلتنگ لبخند آقای شهیدیم...
دلیل تأخیر در بازنگری نقشه جامع علمی از زبان دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی
دارویی که تمام نشانگرهای سرطان را از بین برد
بارش بیشتر باران باعث از بین رفتن خشکسالی میشود؟
اولین پرواز مداری «استارشیپ» به تعویق افتاد
تصویر وایرال شده از سرباز اوکراینی
اپل، سامسونگ و گوگل متهم به نقض پتنت صدای فضایی
۸۴ دانشآموز و ۱۸ معلم تهرانی در دو جنگ اخیر به شهادت رسیدند
تغییر کتابهای درسی پایه اول؛ از فارسی تا ریاضی
وزیر آموزش و پرورش: دریافت وجه هنگام ثبتنام مدارس دولتی ممنوع است
۱۵۰۷ فضای آموزشی در جنگ دچار آسیب شد
«دلیران» اولین مستندمسابقه برای کودکان است/ پخش از شبکه کودک
انیمیشن ایرانی «سفینه نجات» امیدبخش است
رونمایی از یک صدای گمشده در کنسرت سازهای ایرانی بنیاد رودکی
راویان جنگ رمضان در رادیو صبا تجلیل میشوند
نتایج المپیاد علمی دانشجویان علوم پزشکی کشور اعلام شد
فرصت مجدد شرکت در آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی علوم پزشکی ۱۴۰۵ فراهم شد
برگزیدگان بیستمین دوره مسابقات ربوکاپ آزاد ایران معرفی شدند
اوپن ای آی هم هک شد
تأکید رئیس دانشگاه تهران و سفیر پاکستان بر تقویت دیپلماسی علمی
ورود بیش از ۷۵۰ هزار دانشجوی جدید به دانشگاهها در مقاطع مختلف
اعلام ۱۰ اولویت پژوهشی برای اتصال ریلی چین به اروپا از مسیر ایران
فراخوان اولویتهای پژوهشی و فناوری سازمان سنجش آموزش کشور منتشر شد
کلاسهای دانشگاههای غیردولتی غیرانتفاعی حضوری برگزار میشود
روایت ۲۰۰ شب استقامت تاریخی در ایران
«انسان و حیوان»؛ گفتگوی کشیشی مسیحی و روحانی مسلمان درباره اخلاق
آیا «الگوریتمها» ما را از نو می سازند!؟ چالش انسان عصر دیجیتال
لیگهای صنعتی ربوکاپ از سال آینده راه اندازی میشود
عرضه دستاوردهای شرکتهای دانشبنیان در نمایشگاه فناوریهای پیشرفته چین
تأکید بر پرورش نسلی دانا، اخلاقمدار و پاسخگو به نیازهای جامعه
هوش چینی در یک وب سایت دولتی آمریکا
نخستین اختراع کشور در زمینه سلول زیستی خورشیدی
امام حسن عسکری(ع) چگونه شیعه را برای عصر غیبت آماده کرد؟
روایتی از نخستین شاهدان تولد امام زمان(عج)؛ مهمترین اقدام امام عسکری
افزایش ۶۰ درصدی مشروطی دانشجویان پس از کرونا
مهلت مجدد ثبتنام آزمون کارشناسی ارشد گروه پزشکی ۱۴۰۵ از ۴ مهرماه
سال تحصیلی دانشگاهها از امروز آغاز شد
تصویر استاد شفیعی کدکنی روی دیوارنگاره میدان جهاد
آغاز ثبتنام نوزدهمین همایش جامع «انتخاب شریف»
رویدادها و اتفاقات، بحران نیستند؛ نحوه مواجهه میتواند بحرانساز باشد
یادداشت کمتردیدهشدهٔ رهبر شهید خطاب به جانبازان حزبالله جنایت پیجری
زمان بازگشایی خوابگاه دانشگاه الزهرا (س) اعلام شد
تمدید مهلت انتخاب رشته پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵
فرصت مجدد ثبت نام در پذیرش بدون آزمون کاردانی مهارتی ۱۴۰۵ فراهم شد
محتوای دروس معارف دانشگاهی براساس تحولات روز و جنگهای اخیر بازنگری میشود
نگرشی نو به حفظ قرآن در مدارس، محور چهارمین همایش ایدهپردازان قرآنی
وطندوستی در نگاه اسلام فضیلت است یا تعصب؟
تصویری از رهبر شهید در مراسم ۳۱۳ هزار نفری جانفدایان
حضور نمادین کاروان مراسم عروسی سیریک در رزمایش جانفدا
حضور مقتدرانه بانوان کلاهکج در رزمایش جانفدا
حضور خاخام اعظم جامعه یهودیان ایران در مراسم جان فدا
فراخوان ارسال مقالات به همایش اربعین در مکتب امام شهید
خبرنگار آمریکایی: گازوییل در فلوریدا و تگزاس تمام شده است+عکس
براساس قواعد فقهی تنظیم گری فضای مجازی ضروری است
نرخ اجارهبهای خوابگاههای دانشجویی در سال جدید اعلام شد+عکس
جانفدایان مسلح به شمشیر و کاتانا
دانشگاه مبعوث رستاخیز دانایی در امتداد غیرت ملی
برگزاری صد و نود و ششمین شب شعر طنز «در حلقه رندان»
فانوس دریایی ادبیات کودک؛ ۸۲ سالگی خالق قصههای مجید
رمزگشایی از یک مشکل رایج اجتماع؛چرا یکدیگر را به آسانی قضاوت می کنیم؟
فرصت مجدد ثبت نام در پذیرش بدون آزمون کاردانی مهارتی ۱۴۰۵ فراهم شد
تمدید مهلت انتخاب رشته پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵
محتوای دروس معارف دانشگاهی براساس تحولات روز و جنگهای اخیر بازنگری میشود
مهلت مجدد ثبتنام آزمون کارشناسی ارشد گروه پزشکی ۱۴۰۵ از ۴ مهرماه
افزایش ۶۰ درصدی مشروطی دانشجویان پس از کرونا
سال تحصیلی دانشگاهها از امروز آغاز شد
یادداشت کمتردیدهشدهٔ رهبر شهید خطاب به جانبازان حزبالله جنایت پیجری
رویدادها و اتفاقات، بحران نیستند؛ نحوه مواجهه میتواند بحرانساز باشد
آغاز ثبتنام نوزدهمین همایش جامع «انتخاب شریف»
تصویر استاد شفیعی کدکنی روی دیوارنگاره میدان جهاد
حضور خاخام اعظم جامعه یهودیان ایران در مراسم جان فدا
ورود بیش از ۷۵۰ هزار دانشجوی جدید به دانشگاهها در مقاطع مختلف
فرصت مجدد شرکت در آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی علوم پزشکی ۱۴۰۵ فراهم شد
زمان بازگشایی خوابگاه دانشگاه الزهرا (س) اعلام شد
تصویری از رهبر شهید در مراسم ۳۱۳ هزار نفری جانفدایان
دانشگاه مبعوث رستاخیز دانایی در امتداد غیرت ملی
نرخ اجارهبهای خوابگاههای دانشجویی در سال جدید اعلام شد+عکس
نتایج المپیاد علمی دانشجویان علوم پزشکی کشور اعلام شد
جانفدایان مسلح به شمشیر و کاتانا
حضور نمادین کاروان مراسم عروسی سیریک در رزمایش جانفدا
حضور مقتدرانه بانوان کلاهکج در رزمایش جانفدا
تأکید رئیس دانشگاه تهران و سفیر پاکستان بر تقویت دیپلماسی علمی
خبرنگار آمریکایی: گازوییل در فلوریدا و تگزاس تمام شده است+عکس
نگرشی نو به حفظ قرآن در مدارس، محور چهارمین همایش ایدهپردازان قرآنی
فراخوان اولویتهای پژوهشی و فناوری سازمان سنجش آموزش کشور منتشر شد
براساس قواعد فقهی تنظیم گری فضای مجازی ضروری است
وطندوستی در نگاه اسلام فضیلت است یا تعصب؟
کلاسهای دانشگاههای غیردولتی غیرانتفاعی حضوری برگزار میشود
فراخوان ارسال مقالات به همایش اربعین در مکتب امام شهید
اوپن ای آی هم هک شد
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.