Ana sayfa Bilim Gündemi Bir malzemeyi ısıtmanın en hızlı yolu öncesinde onu soğutmak mıdır?

Bir malzemeyi ısıtmanın en hızlı yolu öncesinde onu soğutmak mıdır?

1924
PAYLAŞ

Çeviren: Gülseli Kırgıl

Muhtemelen bir dilim pizzayı ısıtmak için öncelikle onu buzdolabına koymayı düşünmezsiniz. Ancak konuya ilişkin teorik bir çalışmaya göre, ısıtma işleminden önce ilk adım olarak soğutma işlemi yapılması belirli malzemelerin ısıtılması için en hızlı yol olabilir.

Physical Review Letters portalında yayınlanan çalışmada yer alan fizikçiler, ön soğutma işlemi yapılmasının hızlı ve katlanarak artan bir ısınmaya yol açabileceğini ifade ediyor. Bu ısınma mekanizması Mpemba etkisine benzer bir biçimde işliyor. Bu etki, bazı özel koşullar altında sıcak suyun soğuk sudan daha hızlı donması olarak açıklanır. Mantığa aykırı gibi görünen bu etki tartışmalı durumdadır. Biliminsanları Mpemba etkisinin neden oluştuğu konusunda fikir birliğine varabilmiş değiller. Ayrıca bu etkiyi sürekli olarak üretmek de hiç kolay değil. Araştırmaya dahil olmayan fizikçi Andrés Santos, “Yeni çalışma, Mpemba etkisi gibi etkileri farklı bir perspektiften düşünmenin yeni bir yolu” açıklamalarında bulundu.

Ön soğutma yoluyla daha hızlı ısınma potansiyeli kazanmak aslında pizza dilimleri için değil, biliminsanlarının gerçek malzemelerin yapısını anlamak ve konuya dair hesaplamalar yapmak amacıyla kullandıkları basitleştirilmiş teorik malzeme modelleri için geçerli bir metottur.

Araştırmacılar, Ising modeli adlı teorik bir sistem üzerinde durdular ve bu sistem üzerindeki atomların yapısı ile davranışlarını incelediler. Böylesi bir sistem içerisinde ön soğutmanın ardından daha hızlı bir ısınma gerçekleşebilmektedir. Ising modelindeki mıknatıslanmayı değerlendiren biliminsanlarına göre, malzemenin soğutulması sırasında atomlar arasındaki manyetik değişimler ısınmanın daha hızlı gerçekleşmesini sağlayabilir. Araştırmacılar, bundan sonraki araştırmalarında manyetik alaşımlar gibi gerçek malzemelerde bu etkinin görülüp görülmediğini araştıracak.

İspanya’daki bir merkezde çalışma yürüten fizikçi Adolfo del Campo, “Bulgular heyecan verici. Biliminsanları, kuantum mekaniğinin kurallarına uyan ve standart malzemelerin bazı sınırlarını aşabilen küçük malzemelerde ısınma hızının artırılması için çalışıyor” dedi.

Kaynak: https://www.sciencenews.org/article/fastest-way-heat-certain-materials-may-cool-them-first