👇🏽 🚝 🐛 Proyek "Kaca". Bagian 2. Gula, dinding terisolasi dan meniup atau tidak meledak 🐂 🚨 ⏱️

Sementara kiamat Yunani dan kertas terjadi di luar jendela, dan rakasa pasta melahap bihun di rak-rak megastore, pekerjaan untuk mengukur kehilangan panas dari gelas sekali pakai sibuk di dinding-dinding lembaga penelitian. Benar, tidak semua orang pergi bekerja keesokan harinya. Beberapa orang jatuh cinta pada 12 Maret ketika meninggalkan aula pertemuan dan mendapat hari libur.

Tetapi Zavlaba tidak peduli dengan hal sepele seperti itu. Dia terkejut dengan transisi yang direncanakan ke lokasi yang jauh, karena dia tidak suka komputer dan bel teknologi dan peluit lainnya sejak kecil, dan meja besar di kantornya ditempati tumpukan gambar dan perhitungan yang dipinjam dari berbagai proyek yang penting bagi publik. Beberapa dari mereka telah berbaring di sini, mungkin, sejak zaman Ivan the Terrible.

Tahun 2020 Periode dari 12 hingga 26 Maret. Laboratorium rahasia dari Lembaga Penelitian Panas dan Dingin (NIITiHo). Di suatu tempat di pinggiran kota.

"Apakah semua orang siap untuk pengujian?"

* Suara dengung positif terkonsentrasi terdengar dari para insinyur yang datang untuk bekerja *

- Lesha, tuangkan!

Cairan tingkat tinggi transparan dituangkan dari ketel logam yang berpengalaman ke dalam gelas yang ditempatkan di sepanjang penggaris. Jarak antara kacamata diukur secara kualitatif (1m20cm), tidak ada kesalahan. Kacamata itu sendiri sama, dipilih dengan cermat oleh peneliti junior yang bertanggung jawab, Alexei. Sepanjang meja, spesialis dengan peralatan duduk di kursi khusus. Mereka menunggu tim ...

- Lima detik - penerbangan normal. Temperaturnya adalah 85 keseluruhan, 6/10 derajat. Lebih rendah.

- Pada poin ke-2, penguapan di level N!

- Jadi, jangan lari, jangan lari, kawan! Anda membuat konveksi tambahan, dan ini mengganggu pengukuran!

Orang-orang berjubah putih tua dan penting yang tua dan usang membungkuk di atas kacamata dan peralatan pengukur, berusaha untuk tidak bernapas ke arah pengukuran. Metronom menghitung mundur detik, lalu satu menit sekali bel pendek berbunyi, dan teknisi laboratorium mulai menulis bersama bacaan saat ini di buku catatan dan buku catatan mereka.

- Dengan mudah, perhatikan waktu, setelah 25 detik Anda menambahkan gula dan aduk gelas Anda.

- Apakah Anda Pavel? Bukan Paul? Mengapa saya mencatat Paulus? Ah, Pavel sakit, ahem ... Begitu ... Siapa namamu? Grigory Melekhov? Jadi mari kita tuliskan. Anda mengaduk gelas Anda dalam 33 ... 32 detik sesuai dengan Rencana Induk.

Tentu saja, pergerakan masing-masing spesialis jelas direncanakan dan diucapkan sebelumnya, yang ditunjukkan dalam Master Plan of Kamerad Zavlab. Seluruh laboratorium, sebagai mekanisme yang berfungsi dengan baik, menyadari tugas yang sangat sulit ini, yang, tanpa diragukan lagi, mengarah pada terobosan kepentingan nasional. Pentingnya ini, tampaknya, tidak terlalu dipahami oleh insinyur Samsonov, yang, menjulurkan lidahnya dan mengembuskan napas, memutar sesuatu dengan jari-jarinya tepat di peralatan pengukur. Ada suara perintah membosankan dari Zavlab:

"Jadi, sensor ke-5 berantakan ." Siapa yang kita punya di sana? Samsonov, lihat kontaknya. Jadi ... Selengkapnya ... Masuk! Kirim datanya. - Samsonov mengatasi misinya dan tersenyum riang, mengedipkan mata pada tetangganya.

Sudah waktunya untuk puncak dari seluruh tindakan. Ketegangan bertambah. Perintah yang jelas memotong udara:

- Jadi, imager termal pergi. Ayo, ayolah sayang!

Artikel 1: https://habr.com/en/post/493444

anotasi

Artikel ini akan mengungkap tabir tentang bagaimana kita melakukan pekerjaan kita dan kesulitan apa yang kita hadapi secara berkala. Topik artikel ini adalah untuk mempelajari pengaruh beberapa faktor eksternal pada segelas minuman panas. Faktor eksternal dibagi ke dalam kategori berikut:

Penambahan gula dalam berbagai jumlah;
Isolasi dinding cangkir;
Dan bahkan berapa suhu teh saat diledakkan.

Setuju, ini adalah belokan yang benar-benar tidak terduga!

Dan juga, ternyata kita harus pergi ke situs jarak jauh dan itu benar. Sangat disayangkan kami tidak memiliki sofa transgresif :(

Sebagai subjek percobaan utama, kami mengambil Sampel # 1 dari artikel sebelumnya, yang karena beberapa alasan kami membeli terlalu banyak (halo ke departemen kerjasama).

Tambahkan gula

Untuk mulai dengan, kami memutuskan untuk melihat efek menambahkan gula ke segelas minuman panas. Untuk penelitian, kami menggunakan jenis gula yang umum, yang berhasil kami temukan di sekitarnya, serta berbagai versi faktor bentuk - pasir dan olahan.

Kami menambahkan setengah sendok gula ke dalam isi cangkir dan inilah yang terjadi:

Artinya, penambahan hanya setengah sendok teh gula telah menyebabkan fakta bahwa kita mencapai 67 derajat sudah bukan dalam 12 menit, tetapi dalam 11 menit (langsung, "Formula 1"). Ini karena reaksi kimia gula dengan air memerlukan energi panas, yang diambil dari minuman kita. Semakin hangat air, semakin banyak gula bereaksi dengan itu, mengubah air / teh / kopi menjadi larutan yang mengandung sukrosa. Tetapi kami tidak berhenti di situ dan memutuskan untuk memeriksa apa yang akan terjadi jika 6 sendok teh gula ditambahkan ke teh, karena ini dilakukan oleh ms. Alexey (sekarang dia bertanggung jawab untuk pembelian gula, bukan pembeli).

Dan di sini, secara tak terduga (dengan tingkat percobaan kami!), Kami menemukan bahwa kesalahan telah merayapi data! Hasil tes dalam gelas dengan banyak gula dan tanpa gula hampir identik (yang seharusnya tidak, fisika adalah ilmu pasti). Dan bagaimana cara mengulang pengukuran? Awalnya kami benar-benar panik - seluruh percobaan sia-sia. Kami mencoba untuk bekerja dengan data, tetapi, pertama, itu ternyata semacam omong kosong, dan, kedua, itu benar-benar tidak etis untuk menggunakan data yang salah dan membuat beberapa kesimpulan ilmiah yang serius atas dasar mereka. Berteriak sedikit melalui jendela dan berlari di sekitar kamar (masing-masing di rumah), kami menyadari bahwa halaman sudah abad ke-21, yang berarti bahwa kami memiliki kesempatan untuk melaksanakan percobaan ini dari jarak jauh.

Hampir semua karyawan laboratorium rahasia sangat sedikit terlibat dalam tes Skype. Tes itu sendiri dilakukan di rumah oleh insinyur terkemuka Danila P., yang menyeret pulang dua bungkus gelas sekali pakai (dan semua orang tahu tentang itu). Untuk beberapa alasan, imager termal dan termometer juga ditemukan di rumahnya. Zavlab memerintahkan proses itu, yang lain disarankan. Asisten laboratorium Anechka menuliskan kesaksian di buku catatannya dengan kupu-kupu. Dan Pavel - segera ke Excel; dia tidak punya buku catatan dengan kupu-kupu. Sugar Danile P. berjanji untuk memberikan kompensasi.

Sekarang Anda dapat melihat apa yang benar-benar berfungsi. Hingga 60 derajat dalam 15 menit, bukan 20 dalam cangkir asli tanpa gula. Kami juga menguji teori bahwa jika Anda membuang gula halus ke dalam gelas dan tidak mengganggu, minuman akan mendingin lebih lama. Ternyata apakah kita mengaduk gula atau tidak - ini praktis tidak mempengaruhi laju pendinginan (dalam akurasi pengukuran rumah) - pada suhu tinggi gula itu sendiri larut, meskipun tetap dalam konsentrasi yang lebih tinggi di bagian bawah cangkir.

Dinding terisolasi

Eksperimen lain yang menarik bertujuan akhirnya menentukan seberapa kuat pemanasan dindingnya mempengaruhi laju pendinginan gelas. Sebagai permulaan, kami menguji dua opsi untuk menggandakan cangkir. Pertama kali kami menempatkan satu cangkir di cangkir yang sama ( # 1 + 1 ). Dan yang kedua - kami menaruh beberapa serbet tipis di gelas dan meletakkan gelas kedua di atasnya - mereka mengatakan bahwa mereka menggunakannya dalam penerbangan ( # 1 + serbet + 1 ). Terima kasih atas tipnyakey08rus

Reggie dan Ronald Cray, saudara kembar

. Hasilnya adalah hasil yang agak tak terduga: Praktis tidak ada

perbedaan antara dua opsi dengan kaca nomor 1 di daerah penelitian. Artinya, kita terisolasi dengan buruk? Tidak, ternyata kami terisolasi dengan baik. Jika sebelum suhu dinding cangkir # 1 adalah dari 60 hingga 67 derajat (rata-rata sekitar 65 ^a C) dan menjaganya tetap sangat sulit di tangan,

maka untuk dua cangkir ( # 1 + 1 ), situasinya jauh lebih baik. Suhu rata-rata dinding 54 ^dari C:

A untuk perwujudan penerbangan ( # 1 + serbet + 1 ), situasi untuk kenyamanan maksimum tangan. Di sini, suhu rata-rata 48 ^tentang C dan di bagian bawah bahkan kurang:

Gelas seperti itu sudah dapat dengan mudah dipegang di tangan Anda bahkan dengan air mendidih. Mengapa ini terjadi? Karena, dalam kasus # 1 + 1 , pertama, jumlah dinding berlipat ganda (ada 2, menjadi 4), dan, kedua, di antara dinding-dinding ini sudah ada 2 lapisan udara tipis. Dalam kasus # 1 + serbet + 1 , kita tidak lagi hanya memiliki 4 dinding dan 2 lapisan udara, tetapi juga campuran kompleks serbet dan udara di antara mereka. Dan lapisan tipis udara, seperti yang Anda tahu, isolator panas sederhana terbaik di dunia.

Tapi ini praktis tidak mempengaruhi laju pendinginan. Termos dalam pengertian penuh tidak bekerja. Kemudian kami memutuskan untuk mengisolasi dinding sebanyak mungkin untuk sepenuhnya menghilangkan fluks panas melalui mereka. Pada saat yang sama, hasil yang diperoleh dibandingkan dengan penggunaan penutup dari artikel 1 untuk memahami seberapa besar peristiwa ini akan mempengaruhi penurunan laju pendinginan kopi / teh. Akibatnya, kami mendapat jadwal seperti itu:

Dapat dilihat dari grafik bahwa bahkan isolasi maksimum dinding dan bagian bawah cangkir memiliki efek yang jauh lebih kecil daripada meletakkan penutup sederhana di atasnya.

Ya, omong-omong, jika Anda memegang gelas di tangan Anda sepanjang waktu, ini juga tidak akan banyak membantu (dengan waktu pendinginan), meskipun itu akan menghangatkan tangan Anda :)

Ayo meniup!

Untuk mengatasi masalah mendasar ini, kami menanam tiga orang.

Salah satunya menjalankan maraton dan setengah maraton. Dan juga triathlon dan Ironman. Pria itu terlatih, berpengalaman. Biarkan namanya menjadi Ilya.

Yang kedua merokok seperti lokomotif uap, jadi kami membuat kesimpulan yang benar-benar logis bahwa jika pada usia 50 ia masih bisa merokok begitu banyak, itu berarti ia juga dapat meniup dengan jumlah yang sama dan dengan kekuatan yang sama. Dan ini Dmitry Gennadievich.

Ya, yang ketiga adalah admin kami Serega - hanya karena semua orang tertarik, dan Serega, ternyata, punya rencana yang licik.

Mereka memotivasi kami dengan kue besar (dalam kasus pelari maraton seharusnya wortel) dan sebungkus masker medis FFP3. Dengan sedikit keuntungan, Sergey menang dengan membangun sistem dua pendingin dari komputer lama dan menghubungkan keajaiban ini ke baterai portabel di sakunya. Saya menanggapi komentar wajar dari peserta proyek lainnya dengan bahasa hukum - peraturan tidak menetapkan tidak menggunakan sarana dan perangkat teknis. Saya menulis untuk berjaga-jaga, tiba-tiba seorang pelari maraton akan menyusul saya (dia benar-benar menginginkan kue dan pengakuan dari rekan-rekannya).

Akibatnya, yang berikut ini terjadi:

Sergey mencapai suhu minum yang nyaman ( ^67oC) dalam 4 menit menggunakan perangkat Anda. Ilya melakukan hal yang sama dalam 5 menit. Yah, Dmitry Gennadevich butuh 7 menit penuh. Semangat kompetitif dalam diri mereka tidak segera mengering, sehingga mereka membawa masalah tersebut ke 60 ^° C, yang terlihat jelas pada grafik.

Juga, secara paralel, percobaan dilakukan di mana hanya dua menit pertama ditiup ke dalam air dalam cangkir, dan kemudian dibiarkan dingin.

Akibatnya, ternyata ini mempercepat waktu untuk mencapai 67 ^° C dalam 3 menit (menjadi 9,5 menit, bukan 12,5). Mungkin jika pelari maraton atau sistem administrator sistem kami berhembus, maka waktu akan semakin berkurang.

Ngomong-ngomong, di sini https://habr.com/en/post/377107 sudah melakukan sesuatu yang serupa, yang tanpa syarat dan tak terbantahkan menegaskan kesimpulan penelitian kami.

Fakta yang menarik

Pernahkah Anda memperhatikan bahwa jika Anda mengaduk kopi / teh, maka suhunya menjadi sedikit lebih rendah dan kadang-kadang Anda sudah dapat mulai meminumnya? Ini karena kerapatan air tergantung pada suhunya (dan minuman ini dibuat berdasarkan air dan karenanya mewarisi sifat-sifatnya). Semakin rendah suhu, semakin tinggi kepadatannya. Air hangat naik, wastafel yang lebih dingin ke dasar, mis. dalam gelas dengan minuman panas ada lapisan dengan suhu berbeda. Lebih dekat ke dinding, cairan kehilangan lebih banyak panas, sehingga air di dinding juga lebih dingin (tidak di mana-mana) daripada di ketebalan. Karena kedua proses ini ada gerakan pencampuran air yang lambat di dalam gelas, bahkan jika Anda tidak menyentuhnya.

Termogram menunjukkan distribusi suhu non-linier pada permukaan air dalam cangkir (gelembung putih-kuning melayang ke permukaan dan bercampur, dan zat kuning gelap turun di bawah, bercampur di sana)

Kesimpulannya sangat singkat

Jika Anda memasukkan gula ke dalam gelas, isinya akan lebih cepat dingin. Semakin banyak gula, semakin cepat dingin (minus 1-3 menit dari waktu pendinginan standar).
Mengisolasi dinding cangkir akan menyelamatkan tangan Anda dari ketidaknyamanan, tetapi mendinginkan teh / kopi secara praktis tidak akan melambat (ditambah 1-3 menit hingga waktu pendinginan standar).
Jika Anda meledak, hemat waktu dan pompa paru-paru Anda (minus 3-8 menit ke waktu pendinginan standar).
Minuman panas berbasis air adalah minuman berlapis. Kami tidak tahu di mana itu akan berguna, tetapi ini adalah fakta yang tak terbantahkan.

Terima kasih atas perhatian Anda, bersikap positif, selesaikan tugas yang tidak standar dan jangan sampai sakit!