ich‘habe jahrzehntelang darüber gekämpft, wie du ein “Negativ” bekommen würdest
Mikrowelle“ zu arbeiten, ein Gerät, das sehr schnell Dinge wie Speisen oder Getränke kühlt, ohne es mit bereits Kaltem vorfüllen zu müssen. Ich verstehe viele der Gründe, warum es fast unmöglich ist, aber ist es tatsächlich unmöglich? Vielleicht kann die Quantenphysik das auf mysteriöse Weise tun. George Stewart
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Ich glaube, die vielversprechendste Methode zum schnellen Abkühlen von Speisen oder Getränken wäre, den Teller / die Tasse / das Glas in eine Kiste zu stellen, aus der Luft gepumpt werden könnte. Die daraus resultierende erhöhte Verdunstung von Wasser würde Wärme abführen. Vorteil: Keine chemische Kontamination, keine großen Magnetfelder etc., keine Druckspeicherung von Gas erforderlich. Nachteil: Je nach angelegtem Unterdruck kann es durch Verdunstung zur Explosion von Teilen der zu kühlenden Mahlzeit kommen, Getränke können kochen und überschwappen, daher sollte der Druckabfall aus Sicherheitsgründen begrenzt werden. Diese Methode wäre für Trockenfutter ineffizient.
Alternative Methode: Der Teller/die Tasse/das Glas könnte in einem Volumen platziert werden, in dem Druckluft aus einer Vorratsflasche expandieren kann. So wie ein CO2-Feuerlöscher kühlt, wäre das expandierende Gas (das aus Sicherheitsgründen Umgebungsluft sein sollte) sehr kalt. Nachteil: Die Kühlung würde über einen schnellen Luftstrom erreicht, was unpraktisch sein kann, wenn man eine Mahlzeit auf einem Teller oder eine Flüssigkeit in einer Tasse aufbewahren möchte. Die damit verbundenen großen Temperaturgradienten können für die Mahlzeit oder den Teller destruktiv sein (insbesondere bei Eisbildung). Ein Vorrat an unter Druck stehender Umgebungsluft wäre erforderlich.
Am sichersten ist es vielleicht immer noch, einfach zu warten, bis das Essen „natürlich“ abgekühlt ist, während man sich mit einer netten Person unterhält. Michael Bremer
Ein Schnellkühler ist das Gerät, das Sie brauchen. Keine Quantenphysik: Es ist eine Art Superkühlschrank. Der Einsatz von Schnellkühlern ist in europäischen Restaurants vorgeschrieben, in Privathaushalten jedoch keine Seltenheit. Ich bin Italiener und mein Mann hat sich vor kurzem einen gekauft. Wenn er zu viel Lasagne kocht, kühlt er sie mit dem Schnellkühler schnell ab und stoppt das Bakterienwachstum. Das Essen hält länger, es wird sicherer und wenn Sie es wieder aufwärmen, schmeckt es viel besser. Valeria Andreoli
Das Eintauchen von Lebensmitteln in flüssiges Helium wird die Arbeit für Sie erledigen. Es wird verwendet, um die MRT-Scanner in Krankenhäusern zu kühlen. Ich würde sagen, jedes Mal, wenn Sie es in einer Haushaltsküche verwenden, würde es ungefähr 50 Pfund kosten. Wenn Sie also denken, dass es sich lohnt, gibt es Ihre Antwort. Terry Eaton
Mikrowellenherde erhitzen Lebensmittel, indem sie Mikrowellen mit Wassermolekülen kollidieren, die Elektronen anregen und sie zum Erwärmen von Speisen und Getränken bringen. Diese Energie muss irgendwie entfernt werden, um die Elektronen zu entregen. In der Quantenmechanik könnte dies dadurch erreicht werden, dass die Wellenlängen der Elektronenschwingung erhöht werden, damit sie weniger stark schwingen, so dass es theoretisch möglich ist. Aber wie wir alle wissen, geht Wärme natürlich von warm zu kühl. Warme Dinge kühlen auf die Umgebungstemperatur ab, wie durch den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik geregelt. Ich denke also, die Frage ist: Was bringt es, eine negative Mikrowelle zu erzeugen, wenn der Zeitpfeil vorschreibt, dass die Dinge sowieso auf natürliche Weise abkühlen? Elvis
Dies ist seit dem 17. Jahrhundert dank Robert Boyle bekannt. Halten Sie den Druck konstant und verringern Sie den Druck; Temperatur sinkt. Erhöhen Sie den Druck, und die Temperatur steigt. Es kostet jedoch viel Energie, dies zu tun. Kevin Aston
Mit dieser Idee beschäftige ich mich seit vielen Jahren. Das Basteln im Gartenhaus hat noch keine Ergebnisse gebracht. Wenn Sie das gelöst haben, können Sie mir vielleicht bei meinem anderen Projekt helfen, der dunklen Fackel, die ein Feld aus „keinem Licht“ projiziert. David Sogan
Klar ist das möglich, aber nicht mit Mikrowellen. Verwenden Sie stattdessen flüssiges Druckgas, das in eine Vakuumkühlkammer abgegeben wird. Dies führt zu einer sehr kalten Umgebung, da das Gas sein Volumen erhöht. Google „der kälteste Ort im Universum“ und Sie werden feststellen, dass es sich um eine sich schnell ausdehnende Gaswolke mit einer niedrigeren Temperatur als im Rest des Universums handelt. Der Effekt ist unter anderem beim Nachfüllen eines Feuerzeugs mit Butangas zu spüren. Die Nachfüllflasche wird sehr kalt. ABl. Nordhagen, Norwegen
Ich bin Nuklearwissenschaftler mit einem Doktortitel in Physik. Da Sie sich eine Weile damit auseinandersetzen, stellen Sie sich vor, dass Sie selbst einige Nachforschungen angestellt haben, also verzeihen Sie mir, wenn ich das Gelernte wieder aufbereite. Mikrowellen erhitzen Lebensmittel, da die elektromagnetische Strahlung mit den Wassermolekülen in den Lebensmitteln interagiert. Diese Wellenlänge interagiert mit verschiedenen Schwingungsmoden im Molekül innerhalb der Nahrung, die Energie der Mikrowelle regt das Molekül an und lässt es schneller schwingen. Dadurch wird das Essen erhitzt. Es interagiert insbesondere mit Wasserstoffbrückenbindungen wie Wasser, Kohlenwasserstoffen in Öl usw.
Zum Abkühlen müssten wir den Speisen Wärme entziehen. Dies ist etwas kniffliger und erzeugt als Nebenprodukt Wärme. Eine Methode ist der Laser. Im Labor wurden negative Temperaturen erzeugt, die jedoch nicht wie gewünscht zu einem kalten Objekt führen. Eine praktikablere Methode wäre die Verwendung von kalten Flüssigkeiten und das Abpumpen von Wärme, genau wie bei einem leistungsstarken Kühlschrank. Vielleicht würde es ein kurzer Stickstoffstoß bei extrem kalten Temperaturen tun. Bei meiner Arbeit verwenden wir kryogene Temperaturen, wenn es möglich wäre, ein Objekt indirekt mit einem negativen Mikrowellengerät zu kühlen, würden wir gerne wissen! Rosenbraun
Eine Reihe von Methoden könnte verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Oberfläche des Lebensmittels/Objekts strahlt Wärme ab und erhält minimale eingehende Wärme (kühlen Sie zB die Wände eines Metallbehälters, in dem es sich befindet, auf nahezu den absoluten Nullpunkt). Diese kühlen die Oberfläche des Objekts schnell ab („Flash-Freezing“). Allerdings gibt es – und kann es auch keine – Methode zur Kühlung der Innere des Gegenstandes anders als durch Ableitung seiner Wärme nach außen. Eine Mikrowelle sendet elektromagnetische Energie ins Innere, aber es gibt keine negative Energie (außer in seltsamen Zusammenhängen). MartinMellish
Nein, und der einfache Grund liegt im zweiten Hauptsatz der Thermodynamik. Es ist der einzige physikalische Prozess, der nicht grundsätzlich symmetrisch ist (jedenfalls in diesem Universum) und daher oft als Definition des Zeitpfeils angesehen wird. Es besagt im Wesentlichen, dass die Entropie (Störung) in einem isolierten System immer zunimmt. Erwärmung erhöht die Entropie, Sie arbeiten mit der natürlichen Tendenz des Universums, also ist es einfach – werfen Sie jede Energie (zB Mikrowellen) auf alles und es wird ohne weitere Arbeit einfach entropischer. Kühlung hingegen bedeutet, mehr Ordnung (abnehmende Entropie) in ein System zu bringen, in die entgegengesetzte Richtung zu arbeiten, die das Universum gehen möchte, wie von der Thermodynamik definiert Entropie (dh kühlen) als erhöhen (erhitzen) um den gleichen Grad. HaveYouFedTheFish
Wenn Sie Energie in etwas stecken, egal wie Sie es tun, wird es nicht kälter. Soweit ich weiß, funktioniert ein Kühlschrank, indem er Energie in der Luft der Box hat, die an einem Material im Kühlschrank arbeitet, wodurch die Luft im Inneren gekühlt wird. Insgesamt wird die Umgebungsluft wärmer, als wenn Sie den Kühlschrank nicht eingeschaltet hätten; Wenn Sie die Tür offen ließen (eine schlechte Idee), würde es den Raum nicht kühlen. Auch in diesem Fall wird zwar Energie in das Gerät gesteckt und es kühlt etwas, aber insgesamt heizt ein Kühlschrank die Dinge auf.
Wenn Sie jedoch die Zeit umkehren könnten, könnten Sie einfach ein normales Mikrowellengerät verwenden. Sie stellen Ihre warmen Speisen in die Mikrowelle, warten, bis die Mikrowellen die Speisen verlassen haben, um vom umgebenden Gerät aufgenommen zu werden und nehmen Ihre kalten Speisen heraus. irgendwie rational
Ich bin mir sicher, dass sie vor ungefähr 30 Jahren eine Vorrichtung in Threshers Off-Lizenz hatten, mit der man sie bitten konnte, Ihre Flasche hineinzustellen, um sie schnell abzukühlen. Wenn ich mich richtig erinnere, hat es dabei sehr geklappert. Ich habe mich manchmal gefragt, was mit diesen Maschinen passiert ist und warum es kein modernes Äquivalent gibt. HeißBurrito
Die Idee, ein Material unter optischer Anregung durch Fluoreszenz zu kühlen, wurde ursprünglich in den 1920er Jahren vorgeschlagen und 1946 von Landau theoretisch validiert. Wie von George Stewart erwartet, beruht sie auf quantenmechanischen Prinzipien: Wenn ein Laser verwendet wird, um Elektronen in angeregte Zustände zu treiben bei Nichtgleichgewichtsbelegung können die Elektronen Phononen (wellenartige Strukturschwingungen, die Wärme in Materialien transportieren) absorbieren, bevor sie sich durch Emission eines energiereicheren Photons (Fluoreszenz) in einen niedrigen Energiezustand entspannen. Dies führt zu einem Nettowärmeverlust des Materials und wird als „Anti-Stokes-Fluoreszenz“ bezeichnet: zur besseren Beschreibung (und einem Beispiel für das Abkühlen eines makroskopischen Objekts von Raumtemperatur auf -182 °C) siehe hier.
Soll dieser Abkühlungsprozess jedoch die üblichen Erwärmungseffekte durch elektromagnetische Wellenabsorption aufwiegen, muss das zu bestrahlende Material eine extrem hohe Quanteneffizienz aufweisen. Das bedeutet, dass die Elektronen genau der richtigen Reihenfolge von Anregung, Absorption und Emission folgen müssen, anstatt die Energie des Lasers durch strahlungslose Dissipation zu absorbieren. Ich glaube, dass dies bisher nur mit ultrahochreinen Gläsern mit Seltenerd-Ionen schlüssig nachgewiesen wurde. (In den letzten zehn Jahren haben Wissenschaftler behauptet, bei bestimmten Halbleitern und Perowskiten eine ähnliche Laserkühlung zu erreichen, aber die Experimente wurden nicht reproduziert und bleiben umstritten.) Daher befürchte ich, dass jeder, der versucht, seinen Gazpacho mit einem Laser zu kühlen, wahrscheinlich enttäuscht sein wird . furry_marmot
Die Antwort hier ist, glaube ich, kontraintuitiv. Anstatt die besten und engagiertesten Köpfe in Wissenschaft und Industrie zu rekrutieren, um eine Lösung für dieses Rätsel zu finden, müssen Sie einen Haufen nutzloser ehemaliger Wissenschaftsstudenten zusammenbringen, die alle von der Universität geworfen wurden. So erreicht das Team mit Sicherheit null Grad und ist damit ein uneingeschränkter Erfolg. ThereisnoEule