به گزارش ثریا - وقتی با عجله در انتظار به جوش آمدن آب در داخل قابلمه یا کتری هستیم، حبابها معمولاً اولین نشانهای هستند که ما را به پایان این انتظار امیدوار میکنند؛ اما اگر کمی توجه کرده باشید، وقتی آب را بهقصد جوش آوردن در ماکروویو قرار میدهیم، از این مرحله مهم یعنی حباب زدن خبری نخواهد بود.
وقتی یک قابلمه آب را روی اجاقگاز میگذارید تا به جوش بیاید، حبابهای ریز اولین نشانهای هستند که نشان میدهند آب در آستانه جوشیدن است. با داغتر شدن آب، حبابها بزرگتر میشوند تا زمانی که جوشیدن کامل صورت گرفته و آب به دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد میرسد.
اما اگر آب را در ماکروویو جوشانده باشید، متوجه این موضوع شدهاید که باوجود جوشیدن آب، خبری از حبابها نخواهد بود. اینجاست که این سؤال مطرح میشود که چرا آبی که روی اجاق به جوش میآید حباب دارد، اما در ماکروویو نه.
تفاوت در کجاست؟
طبق گفته متخصصان دینامیک سیالات، با گرم شدن آب بر روی یک منبع گرمایشی مثل اجاقگاز، حبابهایی در مقیاس نانو بهطور مداوم ظاهرشده و از بین میروند؛ اما دمایی که در آن حبابهای قابلتوجه شروع به شکلگیری میکنند، گاهی بسیار بالاتر از نقطهجوش تئوری آب است.
جاناتان بوریکو، متخصص دینامیک سیالات در ویرجینیا تک دراینباره توضیح داد: «نقطهجوش به این معناست که در هر دمایی بالاتر از آن، مولکولها ترجیح میدهند بخار باشند تا مایع.» یعنی در دمای بالاتر از ۱۰۰ درجه سانتیگراد، انرژی ذاتی مولکولهای آب (که بهعنوان پتانسیل شیمیایی شناخته میشود)، برای حالت گاز پایینتر از حالت مایع است و این باعث میشود که بخار، پایدارترین شکل باشد.
بوریکو ادامه داد: «برای اینکه واقعاً جوشیدن انجام شود، باید حباب ایجاد شود که این خودش یک هزینه انرژی دارد؛ بنابراین اینکه ترجیح میدهید بخار باشید، به این معنا نیست که با موفقیت خواهید جوشید.»
یعنی دمایی که در آن آب واقعاً به جوش میآید، نتیجه مبادلهای بین انرژی پتانسیل شیمیایی ذخیرهشده از طریق تبدیلشدن به گاز و انرژی صرفشده برای تشکیل حباب است.
نکته مهم این است که حباب فقط حجم گاز نیست، بلکه درواقع فصل مشترک بین فاز گاز و مایع هم هست و مثل تمام فصول مشترک مایعات، این سطح در معرض کشش سطحی قرار دارد؛ یعنی نیرویی که دائماً تلاش میکند مرز گاز و مایع را به کوچکترین ناحیه ممکن کوچک کند.
این درباره یک حباب، به معنی فروپاشی کامل و بازگشت به یک مایع یکنواخت است. به همین خاطر، یک حباب پایدار باید آنقدری حاوی گاز باشد تا ذخیره انرژی پتانسیل شیمیایی، بزرگتر از کشش سطحیِ فصل مشترک باشد؛ همین باعث میشود حبابهای بزرگتر پایدارتر باشند.
بوریکو توضیح داد: «کشش سطحی اساساً یک هزینه انرژی به ازای واحد سطح است. حبابهای واقعاً کوچک دارای نسبت سطح به حجم بسیار بزرگی هستند، درحالیکه یک حباب بزرگتر، سطح کوچکتری نسبت به حجم خود دارد. هر چه حباب بزرگتر شود، حجم آن بیشتر شده و بر هزینه کشش سطحی غلبه میکند.»
در نتیجه، آب معمولاً تا زمانی که کمی بیشتر از ۱۰۰ درجه سانتیگراد گرم نشود، نمیجوشد؛ این پدیده را فوق داغ شدن (superheating) مینامند. البته نقطهجوش، دمایی است که در آن گاز پایدارتر از مایع میشود و درجههای اضافی، مربوط به انرژی فعالسازی موردنیاز برای ایجاد یک حباب بهاندازه کافی بزرگ هستند.
میرکو گالو، متخصص دینامیک سیالات در دانشگاه ساپینزای رم هم دراینباره به این نکته اشارهکرده که عوامل مختلفی بر سهولت تشکیل این حبابها تأثیرگذار هستند: «گازهای حلشده و ناخالصیهای آب و سطح ظرف همگی میتوانند موانع انرژی برای تشکیل حباب را کاهش دهند.»
این ناهماهنگیها در داخل توده مایع، نقطه هستهزایی متمایزی را فراهم میکنند که حبابها میتوانند در اطراف آن شکلگرفته و درنتیجه از میزان مجازات کشش سطحی برای تشکیل یک حباب کاملاً کروی کاسته خواهد شد. گالو ادامه داد: «اگر یک حباب روی یک لبه تشکیل شود، آن حباب فقط نیمی از یک کره است؛ بنابراین سطح کوچکتری دارید و به انرژی کمتری نیاز خواهد بود و به همین دلیل است که اولین حبابها همیشه روی مرز و نزدیکی دیواره قابلمه شروع بهظاهر شدن میکنند.»
جوشاندن آب در ماکروویو
اما در ماکروویو شرایط به نحو دیگری است و شرایط غیرعادی گرمایش، تشکیل حباب را آنچنان سرکوب میکند که میتوان آب را تا ۲۰ درجه سانتیگراد فوق داغ کرد.
بوریکو در این رابطه توضیح داد: «وقتی آب را در ماکروویو گرم میکنید، نفوذ امواج الکترومغناطیسی باعث تحریک مولکولهای آب را در کل حجم میشود؛ بنابراین آب خیلی سریع و یکنواخت گرم میشود؛ درحالیکه روی اجاقگاز، دیواره پایینی قابلمه داغترین قسمت ماجراست. بهعلاوه شما معمولاً مایعات را در یک ظرف نسبتاً صاف مثل شیشه در ماکروویو گرم میکنید، بنابراین آن نقاط داغ موضعی که به شما کمک خواهند کرد تا بر آن مانع انرژی برای ایجاد اولین فصل مشترک غلبه کنید را در اختیار نخواهید داشت.»
با ایجاد این آشفتگیها در ظرف، ذخیره عظیم انرژی پتانسیل شیمیایی در مایع فوق داغ، بهطور خودجوش در قالب یک حباب غولپیکر و انفجاری آزاد میشود و همین موضوع باعث میشود که آبی که در ماکروویو گرم شده و به جوش آمده، بهطور شگفتانگیزی خطرناک شود.
البته گالو در ادامه توضیح داد که این فوق داغ شدن مختص آب نیست و وقوع این پدیده برای هر مایع دیگری هم امکانپذیر است. بوریکو هم در بخش پایانی توضیحاتش گفت: «آب در مقایسه با اکثر مایعات، کشش سطحی بسیار بالایی دارد، اما اساساً هرچه کشش سطحی بالاتر باشد، اثر آن چشمگیرتر خواهد بود.»
منبع : ماکروویو
مخاطب از دیدن این سریال تکراری خسته نمیشود؛ جادوی «مختارنامه» چیست؟
مجریان تراز زبان فارسی معرفی شدند؛ پدافند زبانی با اجرا!
این ۳ کارگردان معروف برای تشییع رهبر شهید مستند میسازند
توییت جدید محمدباقر قالیباف با انتشار صحنه سیو بیرانوند+عکس
از گاندی تا کارلایل، همه مرید حسین (ع)
ماشین ثروتاندوزی امویان؛ از باندبازی تا احیای هدایای نوروزی
همانگونه که جسم به روزی مادی نیاز دارد، روح نیز به معرفت محتاج است
آیا ماجرای ازدواج حضرت قاسم (ع) در کربلا صحت دارد؟
«حسینیه بهشت»، پیوند خانههای شهدا با خیمههای عاشورا
مهلت ثبتنام در کاروان قرآنی اعزامی به اربعین تا ۵ تیرماه
عکس | جایزه بهترین بازیکن دیدار در دستان علی بیرو
گوشوارههایی که تاریخ فراموششان نکرد
چمران هنوز زنده است
یک فهرست متفاوت از بهترینهای سال ۲۰۲۶ در نیمه راه؛ مستقلها پیشتازند
آمادگی دانشگاه پیام نور برای میزبانی از آزمونهای سایر دانشگاهها
امتحانات پایانترم تحصیلات تکمیلی دانشگاه آزاد حضوری شد
مذاکره با دستگاهها برای توسعه صادرات محصولات فریلنسرها
زمان مصاحبههای آزمون دکتری سال ۱۴۰۵ تغییر کرد
تمدید مهلت ارسال مقالات سومین همایش هیئت و آیینهای مذهبی
زمان برگزاری آزمون زبان انگلیسی تولیمو تغییر کرد
سیره عملی میرزا جواد آقا ملکی تبریزی، مبتنی بر اصل «شکستن منیت» بود
افتتاح مسجد السلام در امارات با ظرفیت ۴ هزار نمازگزار
بنیامیه، نخستین و وحشتناکترین «خصولتی» تاریخ اسلام
بذر انحراف مجاهدین از سال۴۴ کاشته شد/نقش ساواک و زندان در تعمیق انحراف
شیخ حسین انصاریان: چشمی که بر حسین (ع) گریه کند در قیامت گریان نیست
افبیآی شهر کامل با بیمارستان، هتل و نیروگاه ساخت تا حملات سایبری را تمرین کند
بررسی ظرفیتهای هوش مصنوعی برای ارتقای خدمات زائران در نشست مشترک معاونت علمی و آستان قدس رضوی
ممنوع شدن هوش مصنوعی برای دانش آموزان ابتدایی نروژی
ناسا یک رصدخانه فضایی را در میانه زمین و آسمان به ارتفاع بالاتر میبرد
مصوبات جدید فرصتهای تحقیقاتی خارج از کشور دکتری ابلاغ شد
زنان بیشترین داوطلبان آزمون سمپاد/ نتایج اوایل مرداد اعلام میشود
سریال جدید «سرخدار» در راه آنتن: عمار تفتی به تلویزیون بازگشت
کشف نشانههای اولیه افسردگی در چشم کودکان
دانشمند ایرانی: مغز ما برای این همه خبر بد طراحی نشده است
تنش در ایستگاه فضایی بالا گرفت: ناسا از فضانوردانش خواست پناه بگیرند
محققان هشدار دادند: ایجاد نقاط داغ آلودگی در تنگه هرمز به دلیل ترافیک دریایی
یکی از این ستارههای دوقلو یک سیاره فراخورشیدی را بلعیده است
میلیاردرهای حوزه فناوری راز جوانی ابدی را کشف کردهاند؟
تصویری از یکی از شهدای کوچک امروز لبنان
وزیر آموزش و پرورش: بهرهبرداری از ۲۰۰ تا ۲۵۰ کلاس درس جدید در خراسان رضوی
معاون تربیتبدنی و سلامت: یک میلیون دانشآموز سفیر ایمنی و کمکهای اولیه شدند
۵۰۰ هزار دانشآموز زیر چتر کارت نشاط قرار گرفتند
آزمون مدارس سمپاد و نمونه دولتی با بیش از نیم میلیون داوطلب برگزار شد
پرداخت حقوق فرهنگیان بدون تاخیر انجام میشود
قصهای خواندنی برای کودکان: وقتی روباه جنگل را بههم ریخت
حسن طهرانیمقدم پدر موشکی ایران چگونه با نمیشودها مبارزه کرد؟
از بچههای میناب تا ناوچه دنا و انستیتو همه در مستندهای جدید جنگی
مهرانه مهین ترابی پس از ۲۳ سال دوری از تئاتر به صحنه باز میگردد
سریالهای جدید برای پخش دوبله شدند
مادران برای کوچکترین شهید کربلا لالایی خواندند
راز زنده ماندن مومنان در برزخ؛ هدایت، مشروط به ولایت است
روایت حدادعادل از ویژگیهای آیت الله مجتبی خامنهای
ماجرای خواندنی دیدار دکتر شریعتی و علامه جعفری
حجت الاسلام پناهیان: شفافیت نامه اخیر رهبری نشانه قدرت جمهوری اسلامی است
تمدید مهلت پذیرش دانشجویان بینالمللی در دانشگاه علامه طباطبائی
قابلیت جدید واتساپ: پیام متنی یکبار قابل مشاهده به واتساپ میآید
شرکت اپل از گران شدن محصولات خود خبر داد
ساماندهی برنامههای هوش مصنوعی با محوریت تولید داخلی
هشدار وزیر علوم: هوش مصنوعی بدون اخلاق، پیشرفتهترین ابزار ظلم میشود
دادگاه در دهلی نو درخواست بازگشایی تلگرام را رد کرد
رشد استفاده از VPN در بعضی کشورهای اروپایی با قوانین جدید
انحصار قدرت و ثروت در الیگارشی اموی: از خلافت تا سلطنت
حجتالاسلام قمی: وحدت یعنی همبستگیِ آرا و سلایق متفاوت حول محور امام
راز زنده ماندن مؤمنان در برزخ تمسک به امام حق و ولی الله الاعظم است
اعلام مجموعههای امتحانی کنکور کارشناسی ارشد ۱۴۰۶
بازخوانی پنج فرمان راهبردی امام رضا (ع) در سلوک عاشورایی
فلسفه اسلامی و غفلت از «باید و نباید»های اجتماعی؛ یک شکاف تاریخی
اقتصاد فقط نان نیست؛ سلاح علی(ع) برای امنیت ملی و استقلال در برابر دشمنان
انتشار آثار میانرشتهای مسئلهمحور؛ اولویت جدید گروه سیاستپژوهی علوم انسانی
تغییر زمان آزمونهای کشوری و دانشگاهی به دلیل مراسم وداع و تشییع رهبر شهید
احیای اخلاق در زندگی فردی و اجتماعی با بازخوانی فلسفه عاشورا
بنی امیه چگونه به قدرت رسید؟/ تبارشناسی ۹۱ سال حکومت استبدادی
دعوت از عاشقان اهل بیت برای شرکت در طرح توسعه حرم امام حسین (ع)
منطقه زینبیه استانبول سیاهپوش محرم شد؛ آغاز برنامه های عزاداری
رئیس سازمان فضایی ایران خبر داد: بهکارگیری ظرفیتهای ویژه ماهوارهای در تشییع رهبر شهید انقلاب
زنگ میراث فرهنگی و موزه در مدارس نواخته میشود
معافیت برخی المپیادها از کنکور و همزمانی آزمونها؛ همچنان چالش اصلی دانشآموزان
قابل توجه دانش آموزان: برنامه جدید امتحانات نهایی اعلام شد+جدول
هشدار به مدارس غیردولتی؛ با هرگونه دریافت شهریه غیرقانونی برخورد میشود
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: اختیار پذیرش دانشجویان به دانشگاهها واگذار شود
دانشگاه علوم پزشکی تهران رتبه ۷۰۱ جهان را کسب کرد؛ همچنان صدرنشین دانشگاههای ایران
شروع برنامه ملی «میناب ۱۵۶»؛ بورسیه تحصیلی برای دانشجویان مستعد کمبرخوردار
تغییر زمان آزمونهای کشوری و دانشگاهی به دلیل مراسم وداع و تشییع رهبر شهید
حاج اکبر مولایی در اولین شب از ماه محرم آسمانی شد
تجمعات خیابانی و مراسم ویژه در میادین تهران برای عزاداری محرم
بنی امیه چگونه به قدرت رسید؟/ تبارشناسی ۹۱ سال حکومت استبدادی
منوچهر هادی: درآوردن سکانس صدای رئیس جمهور در سریال ۴۸ ساعت وقت گرفت
نگاهی به پیشینه تاریخی ایرانیان در عزاداری محرم
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: اختیار پذیرش دانشجویان به دانشگاهها واگذار شود
اعلام مجموعههای امتحانی کنکور کارشناسی ارشد ۱۴۰۶
معافیت برخی المپیادها از کنکور و همزمانی آزمونها؛ همچنان چالش اصلی دانشآموزان
انتشار آثار میانرشتهای مسئلهمحور؛ اولویت جدید گروه سیاستپژوهی علوم انسانی
علی دایی به دیدار اکبر عبدی رفت+عکس
زنگ میراث فرهنگی و موزه در مدارس نواخته میشود
دعوت از عاشقان اهل بیت برای شرکت در طرح توسعه حرم امام حسین (ع)
منطقه زینبیه استانبول سیاهپوش محرم شد؛ آغاز برنامه های عزاداری
خروج هواپیماهای سوخترسان آمریکایی از فلسطین اشغالی پس از تفاهم با ایران
به یاد کودکان میناب در جام جهانی فوتبال
مساجد پایگاههایی برای شناسایی استعدادهای درخشان
نمایش تابوت عهد در تالار سایه به روی صحنه میرود
اخلاص و پیامرسانی؛ کلید ماندگاری عاشورا
پانتهآ پناهیها در نمایش جدید صابر ابر به روی صحنه میرود
مصرفگرایی؛ پارادایم فرهنگی که تمام زندگی بشر را تسخیر کرد
قابل توجه دانش آموزان: برنامه جدید امتحانات نهایی اعلام شد+جدول
شبکههای اجتماعی برای زیر ۱۶ سالهها ممنوع شد
روایت شیخ حسین انصاریان از سه حقی که خداوند بر انسانها نهاده است
هشدار وزیر علوم: هوش مصنوعی بدون اخلاق، پیشرفتهترین ابزار ظلم میشود
تمرکز بر امنیت سایبری و تابآوری شبکه در ایام تشییع رهبر شهید
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) حال و هوای محرمی گرفت
امیرحسین مدرس برنامه نغمههای حسینی را به مناسبت ماه محرم اجرا میکند
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.