Новое открытие в физике, или Чем отличается охлаждение от нагревания

Ранее предполагалось, что охлаждение и нагревание — это просто процессы, противоположные друг другу. Теперь в них обнаружились отличия.

Согласно законам термодинамики, при охлаждении и нагревании происходят одни и те же процессы и лишь температура меняется на противоположный знак. Исследование Университета Гранады, сообщение о котором вышло в Nature Physics, показывает существенные отличия этих процессов: объект можно нагреть быстрее, чем охладить, и при охлаждении он подвергается условиям, которые не возникают при нагревании.

Исследователи обнаружили это в ходе экспериментов, в которых они фиксировали инфракрасным лазером находившиеся в воде шарики диоксида кремния, а затем электрическим полем заставляли крошечные объекты вибрировать. Это позволило смоделировать быстрые изменения температуры и наблюдать, как ведет себя сфера из диоксида кремния.

В десятках тысяч повторений эксперимента шарики диоксида кремния каждый раз нагревались быстрее, чем остывали. Анализ показал также, что при нагревании они проходят меньше состояний, чем при охлаждении. По мнению исследователей, этим объясняется разная продолжительность процессов, однако пока неясно, почему.

Для большинства распространенных материалов различия в нагревании и охлаждении наблюдать невозможно, поскольку они становятся видимыми только при больших перепадах температур в тысячи градусов. Несмотря на это, ученые полагают, что их открытие может повысить эффективность микроскопических технологий, например крошечных наномоторов.

Источник: forschung-und-wissen.de