Đã đóng

Học sinh bình thường cũng có thể giỏi Lý

Archive for Tháng Chín 28th, 2008

Tủ lạnh xanh của Einstein

Posted by Tô Lâm Viễn Khoa trên 28 Tháng Chín, 2008

Mẫu thiết kế “tủ lạnh xanh” của Einstein

TTO – Ngoài những lý thuyết vĩ đại trong lĩnh vực vật lý, Einstein còn thiết kế nhiều thiết bị sử dụng trong gia đình. Năm 1930, ông và sinh viên cũ Leo Szilard đã thiết kế tủ lạnh không cần điện, cũng không có chi tiết chuyển động nào.

Tuy nhiên công nghệ sử dụng tủ lạnh này không có hiệu suất cao và gần như thiết kế này đã bị bỏ quên.

Malcolm McCulloch, một kỹ sư điện ở Oxford, hiện cố gắng chế tạo tủ lạnh Einstein. McCulloch giải thích rằng tủ lạnh này khá thân thiện với môi trường và đặc biệt có thể sử dụng ở những nước đang phát triển, nơi mà nhu cầu về thiết bị làm lạnh đang tăng nhanh.

Để chế tạo lại mẫu tủ lạnh theo công nghệ của Einstein và Szilard, nhóm nghiên cứu của McCulloch đã thay thế freon, chất gây nên hiệu ứng nhà kính mà tủ lạnh hiện nay đang sử dụng, bằng khí nén để làm lạnh. Tủ lạnh này chỉ yêu cầu nung nóng chất lỏng và McCulloch đang chế tạo hệ thống thu năng lượng mặt trời để sử dụng cho mục đích này.

Trong tủ lạnh này, các nhà khoa học đổ đầy ống dẫn với butane lỏng (thường được sử dụng trong bật lửa và là khí đốt để nấu nướng), sau đó dẫn hơi để giảm áp suất cũng như giảm nhiệt độ sôi của chất lỏng, từ đó làm butane sôi. Khi butane sôi nó sẽ hấp thụ năng lượng xung quanh và làm giảm nhiệt độ bên trong tủ lạnh.

Các nhà khoa học dự định cải thiện thiết kế bằng cách sử dụng nhiều loại khí khác nhau và dự đoán việc cải thiện này có thể nâng hiệu suất sử dụng của “tủ lạnh Einstein” lên 4 lần. Do tủ lạnh không có chi tiết chuyển động (tức không có chi tiết cơ khí chuyển động bên trong), nó sẽ không cần bảo trì và có thể sử dụng ở các khu vực nông thôn.

Xem thêm: Einstein refridgerator (in English)

Advertisements

Posted in Lịch sử Vật lý và các nhà Vật lý, Tư liệu, Vật lý, Vật lý và đời sống | Tagged: , , , , | Leave a Comment »

‘Sát thủ’ đáng sợ từ đáy Bắc Băng Dương

Posted by Tô Lâm Viễn Khoa trên 28 Tháng Chín, 2008

Bờ biển Siberia: Methane hydrat đang tan chảy ở đáy biển. Ảnh: AP.

Bong bóng khí nổi lên trên diện rộng từ đáy biển: hiện tượng chấn động này vừa được một đoàn thám hiểm quan sát thấy. Đáy biển Bắc Cực rõ ràng là đang phóng thích rất nhiều khí methane – một sát thủ khí hậu.

Đại dương dường như đang sôi sục quanh tàu “Jacob Smirnitskyi”. Bong bóng khí nổi lên mặt nước quanh chiếc tàu nghiên cứu Nga dài 70 m. Đây là hiện tượng đáng lo ngại trong vùng biển ngoài khơi Siberia, nơi lạnh đến mức chỉ riêng ý nghĩ về nước sôi không thôi dường như đã là buồn cười.

Trong lúc khí đang nổi lên giống như có ai đó vừa mở nắp một chai nước khoáng vô hình khổng lồ, nhóm chuyên gia Nga – Thụy Điển của dự án “Nghiên cứu thềm lục địa Siberia 2008” đã nhanh chóng biết rõ họ đang đối mặt với việc gì: Methane – một sát thủ khí hậu đầy tiềm năng, có tác động nhiều hơn khí CO2 gấp 20 lần – đang tìm đường đi vào không khí ngay trước mắt họ. Chất khí này thật ra thường nằm ở đáy biển dưới dạng hỗn hợp băng methane, cái được gọi là methane hydrate. Các nhà nghiên cứu phỏng đoán có khoảng 540 tỷ tấn chỉ riêng cho vùng thềm lục địa Siberia.

Về nguyên tắc, người ta lưu tâm đến methane hydrate vì nó cũng có thể là một nguồn cung cấp năng lượng. Thế nhưng trong thời gian gần đây các nhà khoa học đang lo ngại về tính ổn định của nó trong vùng Bắc cực. Vấn đề là ở chỗ những nơi đóng băng vĩnh cữu ở đáy biển, cho đến nay vẫn đang “gói gém” an toàn lượng khí này, rõ ràng là đã bắt đầu tan chảy vì Trái đất nóng ấm lên.

Methane hydrat trong trầm tích từ đáy biển. Ảnh: AP / USGS.

Khí methane theo đó có thể lên thoát vào khí quyển, tiếp tục làm cho Trái đất nóng ấm thêm và qua đó lại tiếp tục phóng thích thêm nhiều khí methane từ Bắc Băng Dương. Các nhà nghiên cứu người Nga dự đoán rằng nồng độ methane của bầu khí quyển có thể tăng lên gấp 12 lần vì lượng khí đang được trữ dưới Bắc cực.

Hiện tượng khí từ đáy biển thoát lên trên diện rộng dường như không còn phải tranh cãi nữa. Vào mùa hè vừa qua, nhà nghiên cứu người Nga, bà Natalia Schachowa, đã tường thuật về việc methane hydrate đang vỡ vụn ra, và năm nay lại có tường thuật từ tàu “Jacob Smirnitskyi”.

Nếu như trong những trường hợp khác khí methane tự do chỉ hòa tan vào trong nước thì nay nó lại sủi bọt thoát lên mặt biển. Một dấu hiệu cho thấy khí ở đáy biển được phóng thích một cách nhanh chóng không bị kìm hãm. Đây là lần đầu tiên các nhà nghiên cứu quan sát trực tiếp được quá trình đáng lo ngại của biển sủi bọt.

Hiện thực đáng lo ngại này có thể mang lại nhiều hậu quả khủng khiếp cho khí hậu. Trái đất đã bước vào lòng lẩn quẩn mà trong đó nhiệt độ nóng ấm lên của nước làm tan chảy ngày càng nhiều đất đóng băng và qua đó lại phóng thích thêm nhiều khí methane hơn? “Vẫn còn quá sớm để khẳng định rằng chúng ta đã đến một điểm như vậy”, nhà nghiên cứu Bắc cực Örjan Gustafsson nói. “Chúng tôi dứt khoát phải cần thêm nhiều nghiên cứu thực tiễn nữa,” ông nói.

Phan Ba (theo Spiegel Online)

Posted in Hiện tượng vật lý | Tagged: | Leave a Comment »