Механизмът на каната испанската математическа формула, която демонтира поговорката
Преди почти три десетилетия двама преподаватели по химия в Политехническия университет в Мадрид разработиха математически модел за количествено определяне на охлаждащата способност на тази древна кана.
Тъй като светът е свят, каната има слава, която не заслужава. Тази пореста глинена кана, с изпъкнал корем, дръжка отгоре, уста и чучур, се занимава с поговорка от стотици години -"по-опростена от механизма на кана"- което го игнорира и презира с еднаква мярка. Но не. Тази елементарна инженерна магна е всичко друго, но не и обикновен артефакт. По-скоро това е първият пример за това, което бихме могли да наречем „хладилна научноизследователска и развойна дейност“.
Той беше демонстриран преди почти 30 години от Габриел Пинто и Хосе Игнасио Зубизарета, двама преподаватели по химия в Политехническия университет в Мадрид (UPM), които разработиха математически модел, който да обясни как работи. Графичният резултат от този гениален експеримент продължава да очарова днес.
Беше лятото на 1990 г. По това време Пинто беше млад професор в Индустриалното училище на Политехническия университет в Мадрид (UPM). Един ден, преглеждайки някои тестове, той спря на едно изречение: „Обяснете защо водата се охлажда в кана“. "След като прочетох това, обмислях въпроса, разговарях с повече хора във факултета и, за моя изненада, не беше съвсем ясно. Имаше хора, които казваха, че каната охлажда водата и други, от друга страна, че не е. Това просто я държеше хладна. ".
Професорът е знаел, че в суха среда водата, съдържаща се в керамични съдове като кани, се охлажда благодарение на топлинния ефект, който се получава, когато се изпарява през порите си. "Начинът, по който работи, е известно отдавна. Това е същият физически процес, който се случва с изпотяването в тялото ни, който освен елиминирането на токсините служи за освежаване." Въпреки това той реши да отиде в Речника на Кралската академия на испанския език, в случай че има някакви съмнения. Но не. Определението за RAE беше кристално ясно: „Пореста глинена саксия, използвана за охлаждане на водата“.
Имаше обаче нещо, което никой досега не беше правил: измери количествено капацитета за охлаждане че този древен обект е имал. "С помощта на средствата, които имахме по това време, потърсих в научната литература статия, която количествено обясняваше колко се охлажда. Мислех, че някой щеше да я проучи, но не намерих нищо", спомня си той.
След това Пинто отиде на работа. Той купи кана, донесе я в лабораторията и започна да експериментира с нея, докато правеше докторската си дисертация. Напълни контейнера за вода, поставете термометър в устата му и го поставете в печка. Каната с 3,2 литра вода вътре беше подложена на постоянна температура от 39 градуса и среда с относителна влажност от 42%. От време на време учителят отиваше до печката, за да измери общата маса на кана и да оцени температурата на водата. По този начин той потвърди, че с условията, които е проектирал, водата охладени около 15 градуса след седем часа. От този момент водата започна да се нагрява поради количеството вода, което се беше изпарило.