Modelul Arrhenius-crezi sau nu îl folosești tot timpul..la fel și Martha Stewart!
de: Adam Bahret Apex Ridge fiabilitate
să discutăm modelul Arrhenius. Un lucru despre care nu știați este că este posibil să fiți deja un expert în it. Cum de întrebi asta? Probabil că l-ați folosit de multe ori acasă.
utilizați modelul Arrhenius pentru a accelera și decelera descompunerea alimentelor în fiecare zi, în gătit și refrigerare.
când gătiți încet mâncarea într-o tigaie, accelerați interacțiunea cu oxigenul. În mod eficient îl stricați ca și cum ar fi fost lăsat pe tejghea într-un mod controlat și accelerat. Ai observat vreodată cum ceapa putredă miroase dulce?… o mulțime ca fierte încet, caramelizate, ceapa? Este același proces, dar ați accelerat îmbătrânirea cepei cu căldură.
Ei bine, ce zici de acele cepe pe care nu vrei să le folosești încă? Le puneți în frigider unde sunt răcite, astfel încât îmbătrânirea să încetinească până când alegeți să o scoateți și să o accelerați până la o dulceață perfectă într-o tigaie. Ok acum mi-e foame, stai.
după ce ați făcut acest proces, vă calificați ca un inginer de fiabilitate cu experiență. Probabil că ați scris chiar ecuația de accelerație; setați frigiderul la 45F pentru a încetini săptămânile pentru îmbătrânire la două luni și puneți aragazul pe 350F pentru a accelera două săptămâni de îmbătrânire în 20 de minute.
„dar hei Adam, Am obține toate aceste lucruri distractiv de gătit, dar nu există nici un fel am de gând să înțeleagă ecuațiile complexe din spatele lovit.””Ei bine, domnule / doamnă, vă înșelați absolut.”Ecuațiile sunt la fel de ușoare ca și prepararea tăiței Ramen. Aici este principiul de bază care trage totul împreună.
dacă te uiți la ecuația Arrhenius, există un factor acolo care îi îndepărtează pe mulți oameni de utilizarea ei, deoarece trebuie selectată și este foarte misterioasă. Este energia de activare. Deci, ce este energia de activare?
modelul Arrhenius este un model de viață accelerat bazat pe presupunerea că modul principal de uzură al produsului este condus de reacția chimică.câteva exemple în acest sens sunt materialele plastice sau cauciucurile care se descompun, materialele care interacționează pentru a forma materiale noi, pierderea materialului prin evaporare și oxidare. Grăsimile și uleiurile care își pierd proprietățile de lubrifiere din material se descompun.
într-un model de accelerație bazat pe Arrhenius, temperatura de încercare este setată la un nivel static care este peste temperatura normală de funcționare. Folosind o ecuație interpretativă, timpul de defectare a uzurii produselor la această temperatură mai mare poate fi apoi tradus în viață la temperatura normală de funcționare.
este atât de simplu, nu chiar, este nevoie de puțină finețe pentru a obține factorul de accelerație interactiv corect pentru materialul specific.
energia de activare are o analogie simplă.
dacă luați două ouă și le rostogoliți unul în celălalt, unul din cele două lucruri se va întâmpla. Ei vor sări unul de celălalt și vor pleca într-o nouă direcție sau se vor rupe și se vor amesteca. Ce dictează ce rezultat are loc? Cât de repede se rostogoleau când au lovit? Există o viteză specifică care va dicta ce rezultat are loc. Această viteză se traduce într-o cantitate specifică de energie care este suficientă pentru a sparge cojile.
numele acestui prag de energie este „energie de activare”. În cazul în care a lovit cu mai puțin de energie de activare ei doar sări de pe unul de altul. Dacă este mai mult, atunci se rup și se amestecă.
există o viteză specifică care va dicta ce rezultat are loc. Această viteză se traduce într-o cantitate specifică de energie care este suficientă pentru a sparge cojile. Numele acestui prag de energie este „energie de activare”. În cazul în care a lovit cu mai puțin de energie de activare ei doar sări de pe unul de altul. Dacă este mai mult, atunci se rup și se amestecă.
acum, dacă elementele în mișcare sunt molecule Unite în loc de ouă, „ruperea” atunci când impactul este deasupra energiei de activare pentru acel material este ruperea legăturilor sale interne și unirea legăturilor cu celelalte molecule. A avut loc o reacție chimică.
deci, cu cât obțineți mai repede molecule care se mișcă în direcții aleatorii, cu atât mai multe coliziuni veți avea peste energia de activare a pragului. Viteza medie pe care o deplasează populația este o corelație directă a temperaturii.
- temperatură mai mare
- impacturi mai dure și mai frecvente
- mai multe reacții chimice între materiale
- îmbătrânire mai rapidă!
vi se par arse? Ar trebui să fac asta într-o cameră de temperatură!
iată ecuația din spatele acelei linii de rețetă din cartea dvs. de bucate „fierbeți la 200F timp de 20 de minute”
în formă exponențială, efectul temperaturii asupra ratelor de reacție folosind ecuația Arrhenius devine:
k=a*exp(-Ea/R*T)
k – este coeficientul de viteză,
A – este o caracteristică constantă a reacției,
Ea – este energia de activare,
R – este Constanta universală a gazului
T – este temperatura (în grade Kelvin).