Rece - Cold

Un aisberg , care este frecvent asociat cu frigul

Semnal "rece" - neoficial (cu excepția recomandării CMAS ), este totuși utilizat de multe școli de scufundări și propagat prin site-uri web de scufundări ca unul dintre cele mai utile semnale suplimentare

Bufele de găină , un răspuns fiziologic obișnuit la frig, care vizează reducerea pierderii de căldură a corpului într-un mediu rece

O fotografie a suprafeței de zăpadă la stația Dome C , Antarctica , o parte a Platoului Polar notoriu rece , este reprezentativă pentru majoritatea suprafeței continentului

Frigul este prezența temperaturii scăzute , în special în atmosferă. În utilizarea obișnuită, frigul este adesea o percepție subiectivă . O limită inferioară la temperatură este zero absolut , definit ca 0,00  K pe scara Kelvin , o scară de temperatură termodinamică absolută . Aceasta corespunde la -273,15 ° C pe scara Celsius , -459,67 ° F pe scara Fahrenheit și 0,00 ° R pe scara Rankine .

Deoarece temperatura se referă la energia termică deținută de un obiect sau un eșantion de materie, care este energia cinetică a mișcării aleatorii a constituenților particulelor de materie, un obiect va avea mai puțină energie termică atunci când este mai rece și mai mult atunci când este mai cald . Dacă ar fi posibil să se răcească un sistem la zero absolut, toate mișcările particulelor dintr-un eșantion de materie ar înceta și acestea ar fi în repaus complet în acest sens clasic . Obiectul ar fi descris ca având zero energie termică. Microscopic în descrierea mecanicii cuantice , totuși, materia are încă energie în punct zero, chiar și la zero absolut, din cauza principiului incertitudinii .

Răcire

Răcirea se referă la procesul de răcire sau scădere a temperaturii . Acest lucru ar putea fi realizat prin îndepărtarea căldurii dintr-un sistem sau expunerea sistemului la un mediu cu o temperatură mai scăzută.

Agenți de răcire sunt fluide folosite pentru răcirea obiectelor, pentru a preveni înghețarea și pentru a preveni eroziunea în mașini.

Răcirea cu aer este procesul de răcire a unui obiect prin expunerea acestuia la aer . Acest lucru va funcționa numai dacă aerul este la o temperatură mai mică decât obiectul, iar procesul poate fi îmbunătățit prin creșterea suprafeței , creșterea debitului de lichid de răcire sau scăderea masei obiectului.

O altă metodă obișnuită de răcire este expunerea unui obiect la gheață , gheață uscată sau azot lichid . Acest lucru funcționează prin conducție ; căldura este transferată de la obiectul relativ cald la agentul de răcire relativ rece.

Răcirea cu laser și răcirea prin evaporare magnetică sunt tehnici utilizate pentru a atinge temperaturi foarte scăzute.

Istorie

Istoria timpurie

În vremurile străvechi, gheața nu era adoptată pentru conservarea alimentelor, ci folosea la răcirea vinului, ceea ce făcuseră și romanii. Potrivit lui Pliniu , împăratul Nero a inventat o găleată de gheață pentru a răci vinurile în loc să o adauge la vin pentru a-l face rece, deoarece ar dilua.

Cu ceva timp în jurul anului 1700 î.Hr., Zimri-Lim , regele Mari Kingdom din nord-vestul Irakului, a creat o „ casă de gheață” numită bit shurpin într-o locație aproape de capitala sa, pe malul Eufratului . În secolul al VII-lea î.Hr., chinezii folosiseră case de gheață pentru conservarea legumelor și fructelor. În timpul regulii dinastice Tang din China (618-907 d.Hr.), un document se referă la practica utilizării gheții care era la modă în timpul dinastiei Chou de Est (770 -256 î.Hr.) de către 94 de muncitori angajați pentru "Ice-Service" pentru a îngheța totul de la vin la cadavre.

Shachtman spune că în secolul al IV-lea d.Hr., fratele împăratului japonez Nintoku i-a făcut un cadou de gheață de pe un munte. Împăratul a fost atât de fericit cu darul, încât a numit-o pe prima iunie drept „Ziua Gheaței” și a dat ceremonios blocuri de gheață oficialilor săi.

Chiar și în cele mai vechi timpuri, spune Shachtman, în Egipt și India, s-a practicat răcirea pe timp de noapte prin evaporarea apei și a radiației de căldură, precum și capacitatea sărurilor de a reduce temperatura de îngheț a apei. Vechii oameni din Roma și Grecia erau conștienți de faptul că apa fiartă s-a răcit mai repede decât apa obișnuită; motivul este că, prin fierberea apei , se elimină dioxidul de carbon și alte gaze, care împiedică răcirea; dar acest fapt nu a fost cunoscut decât în ​​secolul al XVII-lea.

Din secolul al XVII-lea

Shachtman spune că Cornelis Jacobszoon Drebbel a fost numit în 1608 de regele Iacob I și VI, care credea în magii care efectuează trucuri magice, cum ar fi producerea de fulgere de tunet, lei, păsări, frunze tremurătoare și așa mai departe. În 1620, el a dat o demonstrație în Abația Westminster regelui și curtenilor săi cu privire la puterea frigului. Într-o zi de vară, spune Shachtman, Drebbel a creat un fior (a scăzut temperatura cu câteva grade) în holul mănăstirii, ceea ce l-a făcut pe rege să tremure și să fugă din hol cu ​​anturajul său. Acesta a fost un spectacol incredibil, spune Shachtman. Cu câțiva ani înainte, Giambattista della Porta demonstrase la mănăstire „grădini fanteziste pe gheață, sculpturi complexe de gheață” și, de asemenea, băuturi cu gheață pentru banchete în Florența . Singura referință la înghețarea artificială creată de Drebbel a fost de Francis Bacon . Demonstrația sa nu a fost luată în serios, deoarece a fost considerată una dintre trucurile sale magice, deoarece nu exista nicio aplicație practică atunci. Drebbel nu-și dezvăluise secretele.

Shachtman spune că lordul cancelar Bacon, un avocat al științei experimentale, a încercat în Navum Organum , publicat la sfârșitul anilor 1620, să explice experimentul de înghețare artificială la Westminster Abbey, deși nu a fost prezent în timpul demonstrației, ca „Nitre (sau mai bine zis spiritul său) este foarte rece și, prin urmare, azotul sau sarea, adăugate la zăpadă sau gheață, intensifică frigul acestuia din urmă, azotul adăugându-i propriului frig, dar sarea furnizând activitate zăpezii reci. " Această explicație asupra aspectelor provocatoare de frig ale azotului (acum cunoscut sub numele de azotat de potasiu ) și sare a fost încercată atunci de mulți oameni de știință.

Shachtman spune că lipsa cunoștințelor științifice în fizică și chimie a împiedicat progresul în utilizarea benefică a gheții până la o schimbare drastică a opiniilor religioase din secolul al XVII-lea. Bariera intelectuală a fost spartă de Francis Bacon și Robert Boyle care l-au urmat în această căutare a cunoașterii frigului. Boyle a făcut o experimentare amplă în secolul al XVII-lea în disciplina frigului, iar cercetările sale asupra presiunii și volumului au fost precursorii cercetărilor în domeniul frigului în secolul al XIX-lea. El și-a explicat abordarea ca „identificarea de către Bacon a căldurii și a frigului ca mâini drepte și stângi ale naturii”. Boyle a respins, de asemenea, unele dintre teoriile discutate de Aristotel despre frig, experimentând transmiterea frigului de la un material la altul. El a dovedit că apa nu era singura sursă de frig, dar aurul, argintul și cristalul, care nu aveau conținut de apă, se puteau schimba și în condiții de frig sever.

secolul al 19-lea

În frig , Léon Bazille Perrault

În Statele Unite, de la aproximativ 1850 până la sfârșitul secolului al XIX-lea, exportul de gheață a fost doar al doilea după bumbac. Prima cutie de gheață a fost dezvoltată de Thomas Moore, un fermier din Maryland în 1810 pentru a transporta untul într-o cadă de lemn de formă ovală. Cada a fost prevăzută cu o căptușeală metalică în interior și înconjurată de un pachet de gheață. O piele de iepure a fost folosită ca izolație. Moore a dezvoltat, de asemenea, o cutie de gheață pentru uz casnic, cu containerul construit pe un spațiu de 6 picioare cubice (0,17 m ³ ), care a fost umplut cu gheață. În 1825, recoltarea gheții prin utilizarea unui dispozitiv de tăiere a gheții trase de cai a fost inventată de Nathaniel J. Wyeth. Blocurile tăiate de gheață de dimensiuni uniforme au fost o metodă ieftină de conservare a alimentelor practicată pe scară largă în Statele Unite. De asemenea, în 1855 a fost dezvoltat un dispozitiv alimentat cu abur pentru a transporta 600 de tone de gheață pe oră. Au urmat mai multe inovații. Au fost inventate dispozitive care utilizează aer comprimat ca agent frigorific.

Secolului 20

Casele de gheață au fost utilizate pe scară largă de la mijlocul secolului al XIX-lea până în anii 1930, când frigiderul a fost introdus în casă. Cea mai mare parte a gheții consumate municipal a fost recoltată în timpul iernii din zonele înzăpezite sau lacuri înghețate, depozitate în case de gheață și livrate pe plan intern pe măsură ce lăzile au devenit mai frecvente.

În 1913 au fost inventate frigidere pentru uz casnic. În 1923 Frigidaire a introdus prima unitate autonomă. Introducerea Freonului în anii 1920 a extins piața frigiderelor în anii 1930. Congelatoarele de casă ca compartimente separate (mai mari decât este necesar doar pentru cuburile de gheață) au fost introduse în 1940. Alimentele congelate, care anterior erau un obiect de lux, au devenit obișnuite.

Efecte fiziologice

Frigul are numeroase efecte fiziologice și patologice asupra corpului uman , precum și asupra altor organisme. Mediile reci pot promova anumite trăsături psihologice , precum și au efecte directe asupra capacității de mișcare. Tremurul este unul dintre primele răspunsuri fiziologice la frig. Chiar și la temperaturi scăzute, frigul poate perturba masiv circulația sângelui. Apa extracelulară îngheață și țesutul este distrus. Afectează degetele, degetele de la picioare, nasul, urechile și obraji în mod deosebit. Se decolorează, se umflă, se blisterează și sângerează. Degeraturile locale duc la așa-numitele blinduri sau chiar la moartea întregii părți ale corpului. Doar reacțiile temporare la rece ale pielii sunt fără consecințe. Pe măsură ce vasele de sânge se contractă, ele devin reci și palide, cu mai puțin oxigen care pătrunde în țesut. Căldura stimulează din nou circulația sângelui și este dureroasă, dar inofensivă. Protecția cuprinzătoare împotriva frigului este deosebit de importantă pentru copii și pentru sport. Temperaturile extreme de frig pot duce la degerături , sepsis și hipotermie , care la rândul lor pot duce la moarte.

Mituri comune

O afirmație comună, dar falsă, afirmă că vremea rece în sine poate induce răceala comună numită în mod identic . Nu s-au găsit dovezi științifice în acest sens, deși boala, alături de gripă și altele, crește în prevalență cu vreme mai rece.

Locații și obiecte reci notabile

Nebuloasa Boomerang

Triton, luna lui Neptun

• Institutul Național de Standarde și Tehnologie din Boulder, Colorado , folosind o tehnica noua, a reușit să se calmeze un tambur mecanic microscopice la 360 micro grade Kelvin , ceea ce face este mai rece obiect de pe înregistrare. Teoretic, folosind această tehnică, un obiect ar putea fi răcit la zero absolut.
• Cea mai rece temperatură cunoscută vreodată atinsă este o stare a materiei numită condensat Bose – Einstein, care a fost teoreticat pentru prima dată de Satyendra Nath Bose în 1924 și creat pentru prima dată de Eric Cornell , Carl Wieman și colegii de la JILA la 5 iunie 1995. Au făcut acest lucru răcind un vapor diluat format din aproximativ două mii de atomi de rubidiu-87 la sub 170 nK (un nK sau nanokelvin este o miliardime ( ^10-9 ) de kelvin ) folosind o combinație de răcire cu laser (o tehnică care a câștigat inventatorii Steven Chu , Claude Cohen-Tannoudji și William D. Phillips , premiul Nobel pentru fizică din 1997 ) și răcirea prin evaporare magnetică .
• Boomerang Nebula este cea mai rece locație naturală cunoscută în univers , cu o temperatură care este estimat la 1  K (-272.15 ° C, -457.87 ° F).
• Instrumentele navei spațiale Planck sunt menținute la 0,1 K (-273,05 ° C, -459,49 ° F) prin răcire pasivă și activă.
• În absența oricărei alte surse de căldură, temperatura Universului este de aproximativ 2.725 kelvini , datorită radiației cosmice de fond cu microunde , o rămășiță a Big Bang-ului .
• Luna lui Neptun Triton are o temperatură de suprafață de 38,15 K (−235 ° C, −391 ° F)
• Uranus cu o temperatură a corpului negru de 58,2 K (−215,0 ° C, −354,9 ° F).
• Saturn cu o temperatură a corpului negru de 81,1 K (-192,0 ° C, -313,7 ° F).
• Mercurul , în ciuda faptului că este aproape de Soare, este de fapt rece în timpul nopții sale, cu o temperatură de aproximativ 93,15 K (−180 ° C, −290 ° F). Mercurul este rece în timpul nopții sale, deoarece nu are atmosferă care să prindă căldura de la Soare.
• Jupiter cu o temperatură a corpului negru de 110,0 K (-163,2 ° C, -261,67 ° F).
• Marte cu o temperatură a corpului negru de 210,1 K (−63,05 ° C, −81,49 ° F).
• Cel mai rece continent de pe Pământ este Antarctica . Cel mai rece loc de pe Pământ este Platoul Antarctic , o zonă a Antarcticii din jurul Polului Sud care are o altitudine de aproximativ 3.000 de metri (9.800 ft). Cea mai scăzută temperatură măsurată în mod fiabil de pe Pământ de 183,9 K (−89,2 ° C, −128,6 ° F) a fost înregistrată acolo la stația Vostok la 21 iulie 1983. Polii de frig sunt locurile din emisferele sudice și nordice unde temperaturile cele mai scăzute ale aerului au fost înregistrate. ( Vezi Lista înregistrărilor meteo ).
• Deșerturile reci ale Polului Nord , cunoscute sub numele de regiunea tundrei, suferă o cădere anuală de zăpadă de câțiva centimetri și temperaturile înregistrate sunt de până la 203,15 K (−70 ° C, −94 ° F). Doar câteva plante mici supraviețuiesc în pământul general înghețat (se dezgheață doar pentru o vrăjire scurtă).
• Deșerturile reci din Himalaya sunt o caracteristică a unei zone de ploaie-umbră creată de vârfurile montane din lanțul Himalaya care se întinde de la Nodul Pamir care se extinde până la granița sudică a platoului tibetan ; cu toate acestea, acest lanț muntos este și motivul căderii ploii musonice în subcontinentul indian . Această zonă este situată la o altitudine de aproximativ 3.000 m și acoperă Ladakh , Lahaul , Spiti și Pooh . În plus, există văi interioare în principalul Himalaya, cum ar fi Chamoli , unele zone din Kinnaur , Pithoragarh și nordul Sikkim, care sunt, de asemenea, clasificate ca deșerturi reci.

• 

  Antarctica

• 

  Deșertul rece al Himalaya din Ladakh

• 

  Copac cu brumă

• 

  Râul Saint Lawrence înghețat

• 

  Gheață marină de iarnă

• 

  Cățărare pe gheață

Mitologie și cultură

• Niflheim a fost un tărâm de gheață și frig primordial cu nouă râuri înghețate în mitologia nordică .
• „Iadul în infernul lui Dante” este declarat ca Cocytus un lac înghețat în care Virgil și Dante au fost depuși.

Vezi si

Referințe

Bibliografie

• Flynn, Thomas (2004). Ingineria criogenică (ediția a II-a). CRC Press. ISBN 0-8247-5367-4.
• Fowlie, Wallace (15 mai 1981). O lectură a infernului lui Dante . Universitatea din Chicago Press. ISBN 978-0-226-25888-1.
• Lawrence, Ellen (1 ianuarie 2012). Ce este clima? . Editura Bearport. ISBN 978-1-61772-401-5.
• Negi, SS (2002). Deșerturile reci din India . Editura Indus. ISBN 978-81-7387-127-6.
• Shachtman, Tom (12 decembrie 2000). Zero absolut și cucerirea frigului . Houghton Mifflin Harcourt. ISBN 978-0-547-52595-2.
• Toole, SJ (23 iunie 2015). Origin Myth of Me: Reflections of Our Origins Creația Lulu . Lulu.com. ISBN 978-1-329-22607-4.

linkuri externe

• Manualul soldatului pentru operațiuni individuale și supraviețuire în zonele cu vreme rece . Smashbooks. 1974.
• Wagner, Tom (28 martie 2008). „Sfaturi pentru supraviețuirea în Antarctica” . New York Times . ISSN  0362-4331 . Accesat la 15 februarie 2016 .