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Lord Kelvin tiene razón: la ecuación de Kelvin para la condensación del vapor de agua se aplica incluso a nivel atómico

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Sorprendentemente válida: contrariamente a la suposición popular, la ecuación de presión de vapor establecida hace 150 años por Lord Kelvin se aplica no solo a nivel macroscópico, sino también a nivel molecular. Incluso en capilares que tienen solo unas pocas moléculas de agua de espesor, la ecuación describe correctamente la condensación del vapor de agua, como lo ha demostrado un experimento por primera vez. Hasta ahora, se esperaba que la física clásica fallara en esta escala.

Ya sea en castillos de arena, en tejidos biológicos o en aplicaciones técnicas: muchas propiedades fundamentales de estos materiales, como su fricción, adhesión, humectación o corrosión, están determinadas por un proceso físico: la condensación. capilar. Determina si y en qué medida la humedad del aire se refleja en los poros, protuberancias y microfisuras del material y se condensa allí para formar agua líquida.

Lord Kelvin
Debemos un conocimiento decisivo de la termodinámica al físico británico Lord Kelvin, así como a la ecuación de Kelving de la presión de vapor conocida después de él. © historia

La relación entre la humedad, la condensación del vapor de agua y el tamaño de los poros se describe mediante la ecuación de presión de vapor establecida por el físico británico Lord Kelvin hace unos 150 años. Utilizando parámetros como la tensión superficial, la densidad del agua, la temperatura, la constante del gas y el radio de curvatura de la superficie del agua en el capilar (menisco), se puede utilizar para calcular el condensación de vapor de agua en el aire.

¿Qué tan bien se mantiene la ecuación de Kelving?

Sin embargo, la ecuación de Kelving tiene un gran inconveniente, al menos como se pensaba anteriormente: solo se aplica a los capilares en los que se puede determinar el radio de curvatura del menisco. Este es el caso de los capilares con un diámetro de alrededor de diez nanómetros. “Pero en el mundo real, los poros, las grietas y las cavidades no se detienen en varios nanómetros, sino que pueden reducirse mucho”, explica Qian Yang de la Universidad de Manchester y sus colegas. “Esto es exactamente lo que hace que la condensación sea un proceso tan diario”.

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El problema, sin embargo: “Con poros aún más pequeños, se espera que la ecuación de Kelving falle porque la cavidad se acerca al tamaño de las moléculas de agua individuales”, explican los científicos. Porque cuando un capilar o un poro tiene solo unas pocas moléculas de agua, las propiedades del agua cambian. Además, ya no es posible determinar la curvatura del menisco y el ángulo de contacto de la interfaz en el borde del capilar, por lo que la ecuación carece de parámetros.

Soportes de grafeno y cristales caídos

Yang y sus colegas ahora han probado por primera vez en un experimento si la ecuación de Kelving realmente falla en el rango molecular. Para esto pusieron varias bandas Gráfico sobre una base cristalina y cubrió estos espaciadores con un cristal de silicato en capas de unas pocas capas atómicas de espesor. Esto creó pequeños canales entre las bandas de grafeno, cuyo diámetro, dependiendo del número de capas atómicas del grafeno, variaba desde el grosor de un solo átomo de carbono hasta varios nanómetros.

Luego siguió el paso decisivo: utilizando el microscopio de fuerza atómica, los investigadores observaron cuánto se hundía la capa superior muy delgada sobre los túbulos, y cómo esto cambiaba según la humedad y la temperatura. el grosor de los túbulos. Porque la capa superior da paso a la gravedad cuando el canal de abajo está vacío. Pero si el agua se condensa allí, este relleno de agua sostiene la capa superficial: “Cuando el agua se condensó en los canales, la holgura disminuyó repentinamente”, informan los científicos.

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Gracias a estas mediciones, Yang y sus colegas pudieron determinar las condiciones en las que se produce la condensación en sus capilares y, por lo tanto, también si estos valores coinciden con los de la ecuación de Kelving.

¡Y esto todavía se aplica!

El resultado asombroso: las observaciones fueron más o menos lo que cabría esperar según la ecuación de Kelving, aunque la condensación aquí tuvo lugar en el nivel molecular más pequeño. “Fue una gran sorpresa. Esperaba un colapso completo de la física convencional ”, dice Yang. “Pero la vieja ecuación funcionó bien”.

Por primera vez, los investigadores han demostrado experimentalmente que la ecuación de Kelving en realidad es cierta incluso en la escala más pequeña. “Todos los efectos de condensación y las propiedades asociadas con ellos ahora están respaldados por evidencia sólida en lugar de solo suposiciones como, ‘Eso parece encajar, así que solo estamos usando esta ecuación para eso también’, dice Yang.

Incluso Lord Kelvin se sorprendería

Aunque hace 150 años Lord Kelvin no tenía forma de examinar el reino de los átomos, él mismo cubrió esta área en su ecuación. “Una buena teoría a menudo se aplica más allá de sus límites de aplicación”, explica el autor principal, Andre Geim, de la Universidad de Manchester. “Sin embargo, incluso Lord Kelvin se sorprendería si su teoría fuera válida incluso a escala atómica. Porque él mismo pensó que era imposible. “

Al hacerlo, los científicos confirmaron y refutaron a Lord Kelvin al mismo tiempo: su ecuación es cierta incluso en un campo que el propio Kelvin no esperaba. (Naturaleza, 2020; doi: 10.1038 / s41586-020-2978-1)

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Esos: Universidad de Manchester

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Valumart rediseñó la tienda que se abrirá en la vista de la bahía

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Incluso se sugerirá una construcción de arrendamiento de uso mixto de mediana altura para el área de Leaside de Toronto en 1500 Bayview Avenue, en la esquina de la costa junto con Davisville Avenue. En octubre, Medallion Corporation, con sede en Toronto, presentó el software Zoning by Law Modification y Site Plan Control a los socios de Metropolis para reconstruir las tierras en 1466 y 1500 Bayview Avenue para Valumart, demoler los edificios actuales y también para construir un edificio de nueve pisos. construcción de uso mixto.

La mayoría del primer piso de Valumarts cuenta con un local comercial junto a Bayview Avenue, utilizando una recepción residencial ubicada en Davisville Avenue. La superficie total bruta de Valumarts es actualmente de 14.942 m², por ejemplo, 1.659 m² de todo el espacio comercial a nivel, lo que lleva a una parte bruta total del piso de 4,31 veces en la región del gran negocio.

Detalles de construcción

“Hoy en día, esta parte de Valumart flyers this week por qué Bayview Avenue ha tenido un cambio de edificios residenciales e industriales de poca altura dentro de una región que tiene una combinación más amplia de aplicaciones domésticas y comerciales, además de áreas de gente colorida”, dice el motivo de preparación, compilado por Bousfields Inc ..

La larga construcción rectilínea termina en Bayview Avenue. Sobre la planta baja hay componentes vivos, junto con áreas de servicios interiores y exteriores en los grados 8 y 2. En términos generales, el segundo piso de Valumart conserva los inconvenientes exactos del piso. De los grados tres, la construcción se baja 1,5 metros más de la residencia de Bayview, y luego de nuevo, 1,5 metros más en su séptimo piso hacia el techo. Junto con estos retrocesos, la forma ensamblada consiste en una articulación vertical y horizontal para romper la mayor parte de la fachada de esta construcción y combinar con el paisaje de la calle refere

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En la parte de atrás, la construcción de terrazas valiosas se aleja de su terreno oeste, pasando de la zona residencial hacia el oeste, generalmente de acuerdo con todo el plano angular de 45 grados, pero invadiendo el exterior en grados elevados como se muestra en la imagen siguiente.

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Ufizi Donte de Italia abre aniversario con exposición virtual | Entretenimiento

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MILÁN (AP) – La galería Florence Office está disponible para ver 88 mapas de la película “La Divina Comedia” de Dante, que rara vez se muestran, que marcan el 700 aniversario de la muerte del poeta italiano en 2021.

Una exhibición virtual de imágenes de alta definición de obras del artista renacentista del siglo XVI Federico Zukari estará “disponible para todos en cualquier momento del día, de forma gratuita” a partir del viernes, dijo el director de los Uffizi, Eich Schmidt.

Estos mapas describen la obra maestra de Dante “Humor divino” en tres partes, un poema épico sobre el viaje de un viajero a través del infierno, la purificación y el cielo.

Dante Aligeri es aclamado como el padre de la lengua italiana. Toscano de nacimiento, murió y fue enterrado tres veces en la antigua capital de Ravenna, ubicada en la región de Emilia-Romagna.

Los dibujos a lápiz y tinta están disponibles en tonos contrastantes de negro y rojo. Fueron terminados durante la estancia de Zuckerberg en España de 1586 a 1588, y en 1738 pasaron a formar parte de la colección Ufizi.

Los mapas solo se han mostrado públicamente dos veces antes, y luego solo una opción debido a su debilidad: en 1865, para conmemorar el 600 aniversario del nacimiento de Dante en Florencia, y para unir a Italia como nación, y una exposición especial sobre Dante en 1993.

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