возгорание льда

[Звёздный странник Джо]

Господа, кто разбирается в физике. Объясните, пожалуйста, почему так происходит?

гифка

было подписано, что это индукционный нагрев, но все равно не понятен механизм процесса.
Кто знает, объясните неучу...

Спасибо всем, кто отозвался. Ответ понят

@темы: Наука, Физика

Comments

[CD_Eater]

а что, у вас на кухне до сих пор нет вот этого девайса?

[Звёздный странник Джо]

CD_Eater, ноу, мы до сих пор на газу.
Но в принципе работы этой штуки я разобралась более-менее. Мне интересно, почему горит лед?

[Dark Dragon]

Nigai-kun, а это лед? быть может это освещенный нагретой катушкой пар? Катушка нагрева тоже раскаляется при работе, если ее не охлаждать специально.

[Звёздный странник Джо]

Dark Dragon, такой правильной формы пар?
Я вот думаю, может это не обычный водяной лед? Нашлось тут кое-что...
Может такое быть?

[CD_Eater]

Nigai-kun,

почему горит лед?

что значит "горит"?
если любое вещество (в данном случае слой воды на поверхности льда) нагреть до высокой температуры, то выглядеть это будет как обычное горение независимо от причин, по которой произошёл нагрев (реакция окисления или токи)

[Звёздный странник Джо]

CD_Eater, то есть есть вероятность именно возгорания, а не плавления, как обычно?

[CD_Eater]

успокойтесь, лёд не горит )

[лесной орех]

Это пар, а не пламя, расходимся посоны. Лед потихоньку подтаивает, из-за очень большой индукции, наведенной катушкой в пленке воды, на поверхности возникают токи. Вода нагревается, подтапливает часть льда и испаряется. Тащемта вот.

[yulia_shabunio]

Или это светящийся от перегрева пар, или это не лёд Нагревается вещество внутри обмотки наведёнными на него сильными токами. Конкретно лёд, кстати, ток проводит не очень хорошо, так что это с некоторой вероятностью не совсем лёд, а значит и вспыхнуть то-что-там-не-вода в принципе может.

[Звёздный странник Джо]

Ванильный Донун, yulia_shabunio, во! Что и было нужно. Благодарю, теперь доперло
CD_Eater, вот это-то мне известно

спасибо всем, что отозвались.

[DDD]

Суть индукционного нагрева в том, что воздействию токов высокой частоты подвергается только поверхностный слой термообрабатываемого тела (т.н. "скин-слой"), который зависит от удельного сопротивления материала и частоты тока. Обычно эта величина составляет порядка десятых долей миллиметра, что позволяет довести температуру этого слоя до тысячи и более градусов, отставляя холодными более глубокие слои.

Меня немного смущает низкая электропроводность льда, но теоретически можно подобрать такую комбинацию частоты и плотности тока, что тонкая пленка воды на поверхности льда перегреется до такой степени, что создаст эффект горения, в то время как низлежащий лед будет оставаться таким же холодным за счет очень низкой собственной теплопроводности.

На счет природы "пламени" могу предположить, что это не перегретый пар, а результат термического разложения воды на водород и кислород, для которого необходима температура, если не ошибаюсь, под 3000 градусов, и которую теоретически вполне можно получить при достаточной плотности тока, но это лишь гипотеза.

[Dark Dragon]

DDD, теплопроводность забыли. При прогреве кубика льда по периметру, внутри кубика тоже температура растет. Не так быстро, но растет.
Для эффективного прогрева воды надо 2.45ГГц, это частота резонанса молекул воды, микроволновки именно это значение используют.
А вообще индукционный нагрев необязательно в СВЧ диапазоне вести, как раз частота в 30-40 кГц обеспечит более глубокий прогрев посуды на индукционной конфорке. Что собственно и используют в индукционных электроплитах.

Но на гифке скорее СВЧ, судя по малому числу витков и диаметру провода, образующего катушку. Обычно такой провод пустотелый, как раз за счет скин-эффекта на СВЧ его просто нет смысла делать цельным. Но зато по такому проводу-трубе можно пустить хладагент, чтобы гнать бОльшую мощность.

[CD_Eater]

Dark Dragon, что-то у вас всё смешалось в голове.
Нагрев вихревыми токами и СВЧ-нагрев - вообще абсолютно разные физические явления.

[DDD]

Dark Dragon, вы и правда как-то все в одну кучу намешали,

Нагрев вихревыми токами и СВЧ-нагрев - вообще абсолютно разные физические явления

. Резонанс молекул тут вообще не при чем, при индукционном нагреве частота влияет, в основном, на глубину скин-слоя, которая уменьшается с ростом частоты, а 2.45 ГГц на несколько порядков превосходит максимальные частоты практически применимного индукционного нагрева.

Индуктор же для индукционного нагрева делают пустотелым ввиду необходимости активного охлаждения обмотки, для чего в контур обычно подается вода методом отсасывания, без которого он из-за поглощения собственного излучения и теплового излучения от нагреваемого тела моментально разрушится.

[Dark Dragon]

CD_Eater, DDD, да, пожалуй.