Calor do nada. Desenho, descrição

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Calor do nada. Laboratório de Ciências para Crianças

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...Esta experiência de um americano chamado Griggs, encenada há quase 10 anos, já se tornou um livro didático. O físico passou uma corrente de água através de um disco rotativo com furos. Passando por eles, a água esquentou. Parece que ocorre a transformação mais comum da energia mecânica do motor da bomba em calor. Mas descobriu-se que 1,6 vezes mais calor foi liberado do que a eletricidade fornecida ao motor. De onde veio o excesso de energia? Existem muitas hipóteses. Aqui, por exemplo, é um.

Quando o fluxo é interrompido, numerosas bolhas se formam na água. Tendo existido por milésimos de segundo, eles começam a encolher e entrar em colapso, desaparecendo. Este fenômeno é chamado de cavitação.

Este processo não é simples. Se o diâmetro da bolha for reduzido, por exemplo, pela metade, o volume será oito vezes. A velocidade de movimento de suas paredes uma contra a outra aumenta com a mesma rapidez. Teoricamente, a taxa de compressão de uma bolha absolutamente vazia pode atingir a velocidade da luz. É verdade que geralmente contém ar e vapor d'água, o que pode limitar a taxa de compressão a centenas de metros por segundo. Nesse caso, a energia é gasta na compressão de todo o gás na bolha. Mas pode acontecer de outra forma.

Como o físico L.V. Larionov, assim que as paredes da bolha desenvolverem velocidade supersônica, e sobre elas, como se fosse o nariz de um projétil, aparecerá uma onda de choque muito fina, movendo-se ainda mais rápido. Então a taxa de colapso pode ser muito maior.

O início da cavitação foi filmado e estudado em detalhes. Mas com um diâmetro de 0,001 mm ou menos, a bolha de cavitação não pode mais ser observada, é possível descobrir o que está acontecendo nela apenas a partir de dados indiretos.

Sabe-se, por exemplo, que a cavitação é capaz de destruir qualquer material. Isso sugere que pressões muito altas devem ser obtidas no final do colapso da bolha. Os cientistas estimam seus valores de 12 mil a 450 mil atmosferas. E em tais pressões, as camadas eletrônicas dos átomos e até mesmo dos núcleos podem entrar em colapso.

Parece que esses processos levam ao aparecimento de energia térmica adicional. Mas... Praticamente todas as reações nucleares se fazem sentir por forte radiação gama. Mas não é observado ... Então, de onde vem a energia "extra"?

Desde os tempos antigos, os cientistas acreditam que nas lacunas entre os átomos não existe um vazio absoluto, mas algum meio geralmente inobservável - apeiron, ou o éter mundial. Agora é chamado de "vácuo físico". Quem quiser se familiarizar com o assunto com mais detalhes, nos referimos ao livro de I.L. Gerlovin "Fundamentos de uma teoria unificada das interações na matéria", Moscou, 1990. viscosidade e, portanto, não são observados em velocidades comuns. Mas em altas velocidades, e mesmo em um volume fechado de uma bolha comprimida por todos os lados, sua energia pode ser liberada na forma de quanta de luz. Se apenas um átomo em quinhentos emitir tal quantum, isso será suficiente para o aparecimento do excesso de calor observado no experimento.

O líquido no qual ocorre a cavitação brilha, o que significa que esses quanta realmente existem. Esse brilho é chamado de sonoluminescência. Descoberto em 1933, não encontrou explicação no âmbito da ciência clássica.

Mas vamos da teoria à prática. Existem muitas maneiras de obter cavitação. Por exemplo, em inaladores médicos - dispositivos para obter medicamentos líquidos finamente pulverizados, ele é criado por ultrassom. Mas a eficiência do gerador ultrassônico eletrônico usado aqui é tão pequena que o ganho de energia resultante é praticamente imperceptível.

Para obter calor adicional, a energia mecânica é freqüentemente usada. Uma das instalações mais poderosas para esse fim foi criada pelo inventor de Omsk, V.F. Kladov. Ele propôs uma bomba centrífuga, que durante seu funcionamento cria um fluxo intermitente de líquido e, ao trabalhar com água, obteve um ganho duplo de energia. Kladov experiente e outros líquidos. O fluoreto de silício, por exemplo, deu um ganho de dez vezes. Outros cientistas, ao contrário, não o encontraram com as medições mais cuidadosas.

Sugerimos que você repita a instalação de L. Larionov. Consiste em uma unidade de bombeamento convencional usada para fornecer água aos andares superiores das casas. Howl tomou uma unidade padrão com um motor de 4 kW. A ele é anexado um circuito fechado de um cano de água, no qual é inserido um bocal de cavitação e alguns outros elementos são adicionados.

Ao operar com água comum, cada quilowatt-hora de eletricidade retirado pela bomba da rede forneceu 1,5 kW / h de calor. Este efeito pode ser obtido a partir de um ar condicionado doméstico operando no modo bomba de calor. Mas custa pelo menos US$ 4000. Uma bomba de água é quase cem vezes mais barata.

A parte principal da instalação é o bocal. Como você pode ver na figura, ele primeiro se estreita e depois se expande gradualmente.

Calor do nada
Dispositivo gerador de calor: 1 - unidade de bombeamento; 2 e 4 - manômetros; 3 - bocal; 5 - regulador de pressão estática; 6 - válvula borboleta; 7 - perfil do bocal (do trabalho de cientistas alemães)

Passando pela parte convergente, o fluxo, de acordo com a lei de Bernoulli, aumenta sua velocidade, e a pressão nele diminui tanto que se iguala à pressão do vapor d'água saturado. Quando a água ferve, forma muitas bolhas cheias de vapor. Em seguida, o fluxo entra na parte expansiva do bocal. Aqui, sua velocidade diminui, a pressão é restaurada e as bolhas começam a entrar em colapso. Este processo é concluído após a saída do bocal e é acompanhado por sonoluminescência. No experimento, é fácil observá-lo através de uma janela especial no tubo. Você pode ver algo semelhante à tocha de uma tocha de soldagem.

Adicionar sal de mesa à água aumenta esse brilho. Ao mesmo tempo, a dissipação de calor também aumenta significativamente. Como mostram estudos estrangeiros, o maior aumento é alcançado quando cerca de 120 g de sal são dissolvidos em um litro de água.

A eficiência da instalação é altamente dependente da forma do bocal. Quando o ângulo da parte alargada é muito grande, pode ocorrer um aumento acentuado na resistência e a eficiência diminuirá.

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