Alcuni fenomeni imprimono un motivo su un oggetto di grandi dimensioni e sono ancora facili da trascurare. Quindi gli aiuti possono essere visualizzati, come la limatura di ferro nel campo dei magneti. In natura, questo colorante è spesso diverso, un po ‘più profano e onnipresente: lo sporco. Quando c’è un incontro speciale tra ghiaccio e acqua, si dirige lo sguardo su una struttura che altrimenti rimarrebbe poco appariscente.
“Il visibile si apre all’invisibile”.
(Anaxagoras, 499-428 contro Center for Human Rights)
Il processo viene eseguito su un contenitore di acqua piovana congelata per diversi centimetri. Quando inizia lo scioglimento, sarà presto coperto da uno strato di ghiaccio che si scioglie e neve dal tetto della casa. Se guardi più da vicino lo strato di ghiaccio sottomarino, noterai qualcosa di strano: lo sporco che trattiene è punteggiato su di esso. I punti sono sempre alla stessa distanza l’uno dall’altro. Durante la scansione con le dita, è possibile avvertire depressione sotto i gruppi di particelle. In generale, il ghiaccio sembra essere organizzato da una rete di cavità invisibili, con o senza impurità.
Carico …© H. Joachim Schlichting (dettagli)
Stagni di fusione | Macchie scure in un sottile strato d’acqua su una lastra di ghiaccio indicano piccole depressioni. Le correnti parassite fluiscono qui mentre le particelle di sporco si accumulano.
Alcune particelle di sporco si muovono durante la creazione del modello. Immediatamente saltano come se cercassero di uscire dalle loro cavità. Questo processo ci ricorda i vortici nella tua tazza di tè dopo aver mescolato. Se ci sono ancora pezzi di foglie nella bevanda, si riuniranno al centro e finché la rotazione continua, le particelle si muoveranno facilmente su e giù. In realtà seguiranno il flusso del liquido e lo attraverseranno in un vortice tridimensionale, ma falliranno a causa della loro gravità.
Le particelle che si muovono sui bacini indicano che l’acqua circola localmente qui. Tuttavia, il motivo è diverso da una tazza di tè. Invece, i vortici ricordano la cosiddetta convezione Riley-Benard. Questo a volte può essere visto in una padella con grasso caldo quando le particelle in essa sono disposte in uno schema poligonale. Un tale sistema può anche essere creato in modo mirato ed efficace in modo semplice. Per fare questo, coprire un contenitore piatto, come il coperchio metallico di una teglia, con un sottile strato di olio di silicone. L’aggiunta di polvere di rame o alluminio conferma i movimenti. Se riscaldi il contenitore dal basso, ad esempio con la fiamma di una candela, allora una struttura simile a una cellula composta da tanti piccoli vortici.
Carico …© H. Joachim Schlichting (dettagli)
Cellule di gravidanza | In uno strato di olio spesso pochi millimetri, riscaldato dal basso, la polvere di rame aggiunta rende visibili le strutture, e al centro di esse sale il liquido caldo. Affondando nuovamente al confine con le regioni limitrofe.
Nell’esperimento, il riscaldamento del liquido riduce la sua densità. Le parti, divenute di conseguenza più leggere, si alzano da terra e, una volta in superficie, scorrono radialmente ai lati. Le confezioni cedono una parte del loro calore a un ambiente più fresco. Ciò aumenta la loro densità e quindi diminuisce di nuovo. In questo modo, le quantità di fluido si raccolgono tra le cellule vicine. Quando si incontrano, vengono creati i confini tra i poligoni.
A rigor di termini, c’è un altro processo che accompagna la convezione di Riley Benard. Lo fa attraverso la dipendenza della tensione superficiale dalla temperatura: un liquido caldo che raggiunge la sommità ha una tensione superficiale inferiore rispetto a un liquido freddo dell’ambiente e quindi si rompe letteralmente. Ciò supporta anche il trasporto correlato alla gravità in direzione delle regioni più fredde.
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