Форма воды: её новое свойство узнали американские учёные
Они установили, что использование льда вместо жидкого состояния может значительно повысить теплопередачу.
Открытое свойство дополняет знание об эффекте Лейденфроста, описанном в 1751 году. Статья опубликована в журнале Physical Review Fluids.
Вода, как известно, существует в трех агрегатных состояниях — твердом, жидком и газообразном, между которыми переходит под влиянием давления и температуры. При этом, если источник тепла горячий, поведение жидкости меняется: так, капля воды, нанесенная на раскаленную до 150 °C алюминиевую пластину, не будет кипеть. При этом внутри неё образуется пар, которые создаст под каплей подушку, препятствующую её контакту с жидкостью. Из-за этого сгусток воды начинает скользить и «левитировать».
Ученые из Политехнического университета Виргинии решили проверить, будет ли вести себя аналогичным образом лёд. Они выяснили, что для льда температурный порог «левитации» значительно выше, чем для воды, — 550 °C. До этой температуры вода кипит под слоем льда от непосредственного контакта с поверхностью, уточняет Inscience.news.
Специалисты определили, что такое явление происходит из-за перепада температур в слое талой воды подо льдом: внизу у нагретой поверхности его температура достигает 100 °C, а наверху у слоя льда составляет 0 °C. Сохранение такой разницы температур и потребляет большую часть тепла поверхности, которое нужно для создания достаточного количества пара для «левитации».
Это наблюдение позволило учёным доказать, что использование льда вместо воды может значительно повысить теплопередачу. В частности, это можно применять для охлаждения двигателей и компьютерных серверов, а также при производстве сплавов, где нужно гасить тепло металлов. Применение льда для таких целей может стать эффективной аварийной мерой или обычной практикой обслуживания различных установок и механизмов.
