پاسخ به پدیده های اطراف با دید مهندسی

[Mohammad05]

توی این تاپیک قراره اتفاقایی که اطراف ما میوفته رو با دیدگاه علمی و مهندسی تحلیلش کنیم و بهشون جواب بدیم

 

[Mohammad05]

علت ایجاد این مخروط سفید در اطراف جنگنده چیه؟

تاحالا دقت کردین چرا لباس توی محیط شرجی جنوب یا شمال کشور به راحتی خشک نمیشه و همیشه لباس ها نم دار میمونن؟
رطوبت هوا اون جوابیه که به این سوال جواب میده. در هوایی که ما نفس می‌کشیم چیزی بین ۳۰ تا ۵۰ درصد رطوبت وجود داره و بسته به شرایط آب و هوایی این درصد میتونه متفاوت باشه.
حتما توی کتاب فیزیک دبیرستان خوندین یا میخونین که افزایش سرعت باعث کاهش فشار میشه. یکی از استدلال هایی که میشه برای این پدیده آورد و به عنوان یه فرضیه نگاهش کرد اینه که چون سرعت جنگنده زیاده، فشار در نزدیک دیوار صوت کاهش پیدا میکنه و باعث جوشیدن آب اطراف جنگنده میشه.
برای شروع این استدلال خوبه اما دقیقا توی جریان های سونیک(همون سرعت صوت) و جریان های سوپرسونیک( بالاتر از سرعت صوت) قضیه برعکس استدلال بالاست. وقتی یک شی با سرعت صوت حرکت میکنه، پدیده ی چگالش و میعان سریع( تبدیل گاز به جامد یا مایع) اتفاق میوفته.
در ترمودینامیک به این فرآیند، فرآیند آدیاباتیک( یا همون فرایند بی دررو) گفته میشه
حالا این فرآیند چگالش آدیاباتیک چیه؟
یه مثال ساده برای جواب این سوال میزنم. وقتی فندک رو میخوایم گاز کنیم یا وقتی میخوایم دئودورانت به بدنمون بزنیم، احساس سرمای شدیدی میکنیم. این دقیقا همون فرآیند ترمودینامیکی آدیاباتیکه. فشار قوطی اسپری بسیار بالاست و با سرعت بسیار زیادی وارد محیط میشه و اصلا فرصت نمیکنه از محیط گرما بگیره یا گرما بهش بده. پس فرآیند آدیاباتیک زمانی اتفاق میوفته که اون سیال مورد تحلیل ما فرصت تبادل گرما پیدا نکنه.

---

پس توی این شرایط رطوبت هوا در نزدیکی دیوار صوت( به صورت یک کره) تبدیل به مه غلیظ میشه و همزمان با لایه های دیوار صوت همراه میشه. به این پدیده توی آیرودینامیک، مخروط پرانتل گفته میشه.