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Freddo per un riscaldamento rapido

19.02.2020

Il modo più veloce per riscaldare alcuni materiali è prima raffreddarli. Questa idea è parallela all'effetto Mpemba, dove l'acqua calda a volte si congela più velocemente dell'acqua fredda.

Per riscaldare una fetta di pizza, è improbabile che tu voglia prima raffreddarla, ma uno studio teorico suggerisce che il raffreddamento come primo passaggio prima del riscaldamento potrebbe essere il modo più veloce per riscaldare alcuni materiali.

Il concetto è simile all'effetto Mpemba, che fino ad ora rimane incomprensibile per gli scienziati, poiché è molto difficile riprodurre l'effetto in modo coerente. Il nuovo studio è "un modo per guardare agli effetti come l'effetto Mpemba da una prospettiva diversa", afferma il fisico Andrés Santos dell'Università dell'Estremadura a Badajoz, in Spagna, che non è stato coinvolto nello studio.

I fisici Amit Gal e Oren Raz del Weizmann Institute of Science di Rehovot, in Israele, hanno studiato un sistema teorico chiamato modello Ising, una griglia bidimensionale di atomi i cui poli magnetici puntano verso l'alto o verso il basso. In particolare, hanno considerato una variante del modello di Ising, in cui gli atomi vicini puntano i loro poli in direzioni opposte. Questo comportamento è chiamato antiferromagnetico. E questo sistema può riscaldarsi più velocemente dopo la fase di pre-raffreddamento.

Affinché il nuovo effetto si manifesti, il sistema deve avere una proprietà corrispondente, diversa dalla temperatura uniforme, che risente del preraffreddamento. In caso contrario, non ci sarebbe alcuna differenza tra un sistema che è stato preraffreddato e riscaldato e un sistema che si stava appena riscaldando.

Nel caso del modello Ising antiferromagnetico, i ricercatori hanno considerato la proprietà della magnetizzazione complessiva creata da tutti gli atomi, nonché quanti magneti puntano in direzioni opposte. Il raffreddamento del materiale può modificare la relazione tra queste due proprietà in modo che il riscaldamento avvenga successivamente molto più velocemente.

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Nuovo metodo per creare batterie potenti 08.05.2024

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Contenuto alcolico della birra calda 07.05.2024

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Notizie casuali dall'Archivio

Veicoli elettrici come parte di una rete elettrica comune 03.03.2018

Renault ha creato una "isola intelligente" in Portogallo. Questa è l'isola di Madeira con una superficie di 785 km2 e una popolazione di oltre 267 persone. Appartiene al Portogallo e si trova nell'Oceano Atlantico.

Renault ha deciso di utilizzare l'isola per costruire un modello di infrastruttura intelligente per il prossimo futuro. Naturalmente, il progetto non si applica all'intera isola, ma solo a una piccola area di 41 km2, che ospita quasi 5500 persone.

Il progetto prevede tre fasi. Nella prima fase, 20 persone riceveranno a loro disposizione le auto elettriche Zoe e Kango ZE. Per il fabbisogno di queste auto sono state realizzate 40 colonnine di ricarica su tutto il territorio. Se c'è un margine di tempo, le stazioni caricheranno le auto quando è più efficiente e redditizio.

Durante la seconda fase del progetto, i veicoli elettrici, se possibile, non verranno addebitati, ma restituiranno energia elettrica alla rete. È vero, qui sorge la domanda di un esaurimento più rapido della risorsa della batteria, quindi l'opportunità di un tale approccio è in discussione.

Nella fase finale, Renault fornirà ai partecipanti al progetto le stazioni di ricarica fisse per la casa Powervault, che amplieranno le possibilità per i proprietari di auto. Questi caricabatterie saranno collegati alla rete da parchi solari ed eolici, consentendo di livellare la volatilità di tali fonti di energia.

In generale, Renault vuole provare a creare un'unica rete che includa sia le reti elettriche convenzionali, le batterie domestiche Powervault e persino le auto elettriche. Gestita da un unico sistema, l'intera rete dovrebbe funzionare in modo più efficiente. Ma, come abbiamo già notato, in uno scenario del genere, la durata della batteria delle auto si consumerà più velocemente, poiché la batteria si caricherà e scaricherà costantemente, anche quando l'auto non sta guidando da nessuna parte.

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