Mecanismul ulciorului formula matematică spaniolă care a demontat zicala
În urmă cu aproape trei decenii, doi profesori de chimie de la Universitatea Politehnică din Madrid au dezvoltat un model matematic pentru a cuantifica capacitatea de răcire a acestui ulcel vechi.
Din moment ce lumea este lume, ulciorul are o faimă pe care nu o merită. Acest ulcior de lut poros, cu burta bombată, mânerul deasupra, gura și gura de scurgere, s-a luptat cu o vorbă de sute de ani -„mai simplu decât mecanismul unui ulcior”- care îl ignoră și îl disprețuiește în egală măsură. Dar nu. Această magna de inginerie rudimentară este orice altceva decât un simplu artefact. Mai degrabă, este primul exemplu din ceea ce am putea numi „cercetare și dezvoltare în refrigerare”.
A fost demonstrat acum aproape 30 de ani de Gabriel Pinto și José Ignacio Zubizarreta, doi profesori de chimie la Universitatea Politehnică din Madrid (UPM) care au dezvoltat un model matematic pentru a explica cum funcționează. Rezultatul grafic al acelui ingenios experiment continuă să fascineze astăzi.
Era vara anului 1990. Pinto era pe atunci un tânăr profesor la Școala de Inginerie Industrială a Universității Politehnice din Madrid (UPM). Într-o zi, examinând câteva teste, s-a oprit asupra unei propoziții: "Explicați de ce apa se răcește într-un ulcior". „După ce am citit asta, mă gândeam la această problemă, vorbeam cu mai mulți oameni din facultate și, spre surprinderea mea, lucrul nu era deloc clar. Au existat oameni care au spus că ulciorul a răcit apa și pe alții, pe de altă parte., că nu a făcut-o.
Profesorul știa că, în medii uscate, apa conținută în recipiente ceramice, cum ar fi ulcele, se răcește datorită efectului termic care apare atunci când se evaporă prin porii săi. "Cum funcționează este cunoscut de multă vreme. Este același proces fizic care are loc cu transpirația în corpul nostru, care, în afară de eliminarea toxinelor, servește pentru a ne reîmprospăta". Chiar și așa, a decis să meargă la Dicționarul Academiei Regale de Limbă Spaniolă, în caz că ar fi loc de îndoială. Dar nu. Definiția RAE a fost clară: „Oală de lut poros folosit pentru răcirea apei”.
Cu toate acestea, a existat ceva ce nimeni nu a făcut până acum: cuantificați capacitatea de răcire pe care acest obiect antic îl avea. "Cu mijloacele pe care le aveam la acea vreme, am căutat în literatura științifică un articol care să explice cantitativ cât s-a răcit. Am crezut că cineva l-ar fi studiat, dar nu am găsit nimic", își amintește el.
Pinto a plecat apoi la muncă. A cumpărat o ulcică, a adus-o la laborator și a început să experimenteze cu ea în timp ce își făcea teza de doctorat. Umpleți recipientul cu apă, pune un termometru în gură și pune-l în interiorul unui aragaz. Ulciorul, cu 3,2 litri de apă în interior, a fost supus la o temperatură constantă de 39 de grade și la un mediu cu o umiditate relativă de 42%. Din când în când, profesorul mergea la aragaz pentru a măsura masa totală a ulciorului și a evalua temperatura apei. Astfel a verificat că, cu condițiile pe care le proiectase, apa s-a răcit aproximativ 15 grade după șapte ore. Din acel moment, apa a început să se încălzească din cauza cantității de apă care se evaporase.