Войти
Войти
 

Регистрация

Уже есть аккаунт?
Полная версия Пикабу

Материаловедение

добавить тег
Любые посты за всё время, сначала свежие, с любым рейтингом

поиск...

Олег Фея — Как суперконденсаторы и двумерные кристаллы изменят мир

в

Олег Фея — сотрудник лаборатории компьютерного дизайна МФТИ


За последние пару десятков лет потребление энергии сильно изменилось. Смартфоны, ноутбуки, электромобили - все эти приборы требуют хороших батарей, с низким временем зарядки и большой ёмкости. Конденсаторы почти мгновенно запасают энергию, но так же быстро её отдают. С развитием новых материалов, особенно двумерных кристаллов, перспективными становятся суперконденсаторы, заряжающиеся так же быстро, имеющие миллионы циклов разрядки-перезарядки, но отдающие энергию куда медленнее.

  •  
  • 49
  •  

Зачем дороги посыпают солью?

в

Ответ в следующем. Температура плавления смеси двух разных веществ всегда ниже, чем по отдельности. Допустим, у меня есть металл А, который плавится при температуре 600°. Если я добавлю к нему какой-нибудь металл Б, то получившаяся смесь будет плавиться при температуре, скажем 580°. Или если металл Б плавится при 800°, то добавим немного металла А, и станет 780°.


Данная особенность очень удобна при контроле качества чистоты получения различных веществ. Если мы хотим получить чистый металл А, а температура плавления опытного образца ниже 600°, значит в этом образце присутствуют загрязнения.


Причина в том, что при затвердевании такой смеси получается конфликт кристаллических решеток металла А и металла Б, в результате эти самые решетки получаются ломаными, неправильными, и на образование таких решеток нужно больше теплоты, чем на образование геометрически правильных решеток чистого вещества. Ну да ладно, суть не в этом.


Суть в том, что то же самое происходит со снегом и солью. Если их смешать, то температура плавления снега уменьшится. Получившаяся температура зависит от пропорции исходных веществ. Если взять совсем немного соли, то понижение будет незначительным. Взять больше соли - будет больше понижение. Существует некоторая оптимальная пропорция, при которой понижение температуры плавления будет максимальным, кто изучал в университете материаловедение, наверняка слышал, что такая смесь называется эвтектической. Если концентрацию соли повышать дальше, то температура плавления будет наоборот расти.


Для снега и поваренной соли минимальная достижимая температура плавления = -21.2°С.

Замерзло лобовое стекло автомобиля? Нет проблем! Просто посыпьте его солью, и через некоторое время лед растает!

Что же на самом деле тут происходит? А дело в том, что с точки зрения снега лобовое стекло становится горячим! Моя температура плавления -20°С, а температура стекла 0°С, слишком горячо для меня! И я плавлюсь. А еще меня окружает горячий воздух температурой 0°С. Я плавлюсь.


То же самое с гололедом. На меня бросают соль, и вдруг асфальт становится для меня невыносимо горячим! Воздух тоже становится горячим!


Или взять эксперимент со сжатием в кулаке смеси снега с солью.

Нет, никаким химическим ожогом тут, вопреки мнению некоторых людей, не пахнет.

Дело в том, что чистый снег охлаждает руку, но не может охладить ее ниже 0°С.

Если же добавить соль, то он охлаждает руку до -20°С!


Однако не это является главной причиной ожогов. Когда снег плавится, он поглощает из окружающей среды огромное количество тепла. Это называется скрытой теплотой плавления. Она в сотни раз больше теплоемкости снега.

К примеру, для того, чтобы нагреть 1 кг снега с -1° до 0°, требуется 2 кДж тепла.

А для того, чтобы расплавить 1 кг снега, требуется 335 кДж тепла!


Поэтому, когда в снег добавляют соль, интенсивность его плавления резко возрастает, и он буквально высасывает из всего вокруг себя тепло. Осторожно, можно получить серьезные ожоги! Лучше не прикладывайте к коже, а используйте, например, чтобы быстро охладить напитки. Или сделать мороженое.


Вот так вот. Будут вопросы - пишите!

Показать полностью
  •  
  • 318
  •  

Материаловеды на пикабу.

Материаловеды на пикабу. Материаловедение, Металл, Свинец, Олово, Магний, Комментарии

https://m.pikabu.ru/story/chto_yeto_takoe_4051675

  •  
  • 2229
  •  

Кто-то в универе балду на парах по Сопромату гонял)

Кто-то в универе балду на парах по Сопромату гонял)
  •  
  • 32
  •  

В универе на лекции...

Третья пара без перерыва.
Препод: У чугуна содержание углерода более 3,14%. Ну что, устали?
Студенты: Да! ДА! Устали!!!
Препод: У стали содержание углерода менее 3,14%.
Пишем лекцию дальше...
  •  
  • 4611
  •  

Материаловедение

На лабе по материаловедению рассматривали под микроскопом образцы стали, было скучно, в общем вот так выглядит экран моего телефона под микроскопом)))
Материаловедение На лабе по материаловедению рассматривали под микроскопом образцы стали, было скучно, в общем вот так выглядит экран моего телефона под микроскопом)))
  •  
  • 206
  •  

Дали мне задание, написать электронный учебник...

и заполнить его выданной мне информацией.
Дали мне задание, написать электронный учебник... и заполнить его выданной мне информацией.
  •  
  • 133
  •  

Исторя из уст препода

Лекция материалки. Препод отвлекся от темы занятия и рассказывает нам историю из его жизни.
Случилась как-то на промышленном объекте авария, а он в то время подрабатывал тем, что был экспертом по, так сказать "разбору", этих самых аварий. Немного пошарившись по месту происшествия, требует вызвать ему главного инженера. Далее диалог.
-Вот скажи мне, инженер. Какой идиот тебе читал курс материаловедения в институте?
-Вы, Михаил Александрович...
*занавес, аудитория взрывается от смеха*
  •  
  • 1267
  •