Робота системи туманоутворення

Як відомо, температура тіла - це сумарна кінетична енергія всіх його молекул.  Чим вища температура тіла, тим більше енергії у молекул, тим сильніше вони розгойдуються на своїх місцях.  При достатньому нагріванні, наприклад,  металу, молекули починають розгойдуватися настільки сильно, що руйнують кристалічну гратку, починаючи рух один відносно одного, метал стає текучим, перетворюється в рідину, змінює свій агрегатний стан.  А якщо нагрів продовжувати, то одна за одною, молекули отримують достатньо енергії, щоб подолати сили поверхневого натягу рідини, вони вириваються назовні і утворюють газ. 

Крапля води складається з безлічі молекул води, утримуваних силами поверхневого натягу і міжмолекулярного тяжіння.  І чим менше крапля, тим менше енергії потрібно витратити на її нагрівання, тим швидше вона буде втрачати молекули і випаровуватися, забираючи навколишнє тепло.  Принцип дії системи туману якраз і полягає в розпиленні найдрібніших, завдяки поршневому насосу високого тиску, крапель води, які будуть швидко випаровуватися, відбираючи тепло у навколишнього середовища.  Слід зазначити, що вода випаровується при будь-якій температурі вище точки заміру, просто чим менше температура, тим повільніший процес випаровування. 

Звичайно, до теперішнього туману тут далеко через розмір крапель.  Справжній туман утворюється так: молекула води являє собою диполь, тобто  до двох позитивно заряджених молекул водню, кожна з валентністю одиниця, "прилипла" одна негативно заряджена молекула кисню з валентністю двійки.  В повітрі знаходиться величезна кількість як негативно, так і позитивно заряджених пилинок, на яких осідають молекули води стороною, протилежною зарядженої до заряду порошинки.  Плюс притягує мінус.  Так, найпростіша крапля може складатися з однієї молекули води.  Чим більше молекул води осіло на зарядженій частинці, тим більшого розміру виходить крапля. 

Дрібні краплі висять і переміщаються в повітрі через свою малу вагу, завдяки підтримці піднімаючих і бічних повітряних потоків, у вигляді туману або хмар, більш великі і важкі випадають на землю в якості дощу.  Часто дощ супроводжується сильним вітром, стикаються краплі один з одним, в результаті чого вони об'єднуються. 

Чим менше крапля води, видуває штучним шляхом, тим ближче вона до цього туману, тим вище якість туманоутворюючої установки.  Сьогодні розмір такої краплі близько 10 мікрон.  Для порівняння, розмір однієї молекули води приблизно в тисячу разів менше.  Проблема великих крапель в тому, що вони можуть не встигати випаровуватися, падати на поверхню, накопичуватися і утворювати калюжі.  Ідеальним варіантом, до якого прагнуть інженери, є такий: під туманоутворюючу форсунку людина підставляє долоню.  Краплі повинні бути настільки дрібні, щоб випаровуватися з поверхні практично миттєво, забираючи кінетичну енергію і залишаючи долоню сухою.  Така прохолода приносить справжнє задоволення. 

Система дуже добре знижує температуру повітря, ефектно виглядає, може отримувати команди з пульта дистанційного керування, розгалужуэться на зони, і монтується на майданчиках ресторанів, відкритих верандах, альтанках, басейнах та інших місцях відпочинку. 

Костянтин Денисюк

Ще одну демонстрацію роботи системи можна подивитися на фото в фейсбук.