เครื่องจักรเล่นหิมะได้ใช้ประโยชน์จากกฎของอุณหพลศาสตร์ในการทาสีพื้นลาดของกรุงปักกิ่งให้เป็นสีขาวสำหรับโอลิมปิกฤดูหนาวปีนี้ ปักกิ่งอาจดูเหมือนเป็นสถานที่ที่แปลกสำหรับเกมฤดูหนาว เมืองนี้แทบจะไม่มีหิมะตกเลยทั้งปี และมีอุณหภูมิเฉลี่ยต่ำกว่า 0℃ แม้แต่ในฤดูหนาวในเดือนกุมภาพันธ์ ทางการจีนใช้เครื่องทำหิมะมากกว่า 350 เครื่องเพื่อเตรียมหลักสูตรสำหรับนักกีฬาระดับโลก การปฏิบัตินี้กลายเป็นเรื่อง ปกติมากขึ้นในการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกฤดูหนาว 2-3 ครั้งที่ผ่านมา
โดยเกม Sochi และ Pyeongchang ใช้หิมะเทียม 80% และ 98% ตาม
แต่หิมะเทียมทั้งหมดนี้ไม่ได้มีราคาแพงมากใช่ไหม หากคุณเป็นเจ้าของเครื่องปรับอากาศและคอยสังเกตค่าไฟเพียงครึ่งเดียว คุณก็คาดหวังว่าการทำหิมะจะต้องใช้พลังงานอย่างมาก ผู้ที่ไม่ได้ฝึกหัดอาจคิดว่าเครื่องทำหิมะเป็นเหมือนตู้แช่แข็งขนาดยักษ์ที่มีพัดลมติดอยู่ ซึ่งใช้ไฟฟ้ามูลค่ามหาศาลของเมืองเพื่อทำความเย็นให้กับภูเขาทั้งลูก
นี่ไม่ใช่กรณีจริงๆ เครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพในสภาพอากาศที่เหมาะสม (เช่นของปักกิ่ง ) สามารถใช้ หิมะที่ผลิตได้เพียง 1.5 กิโลวัตต์- ชั่วโมง ต่อลูกบาศก์เมตร ในสภาพอากาศของปักกิ่ง คุณสามารถเคลือบอพาร์ทเมนต์ในซิดนีย์ด้วยหิมะหนาไม่กี่นิ้วด้วยพลังงานเท่ากับที่เครื่องปรับอากาศจะใช้ในหนึ่งชั่วโมง แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าจะไม่มีต้นทุนด้านสิ่งแวดล้อม เพิ่มเติมในภายหลัง
เครื่องทำหิมะทำงานอย่างไร?
หิมะเทียมไม่ใช่เคล็ดลับทางเคมี ความลาดชันของงานในปีนี้เคลือบด้วยน้ำแช่แข็งบริสุทธิ์
โดยพื้นฐานแล้ว เครื่องทำหิมะจะทำงานโดยใช้ประโยชน์จากอุณหพลศาสตร์อันชาญฉลาด โดยใช้ประโยชน์จากความเย็นตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นเมื่อน้ำระเหย และเนื่องจากพลังความเย็นมาจากการระเหย จึงสามารถทำงานได้ในอุณหภูมิที่ค่อนข้างอบอุ่น สูงถึง 1 ℃ (หากมีความชื้นต่ำเพียงพอ)
นี่คือวิธีการทำงาน เครื่องทำหิมะจะขับละอองน้ำที่ละเอียดออกไปในบรรยากาศที่เย็นและแห้ง น้ำบางส่วนในแต่ละหยดจะระเหยอย่างรวดเร็ว นำพาความร้อนออกไป และลดอุณหภูมิของหยดที่เหลือให้ต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง กระบวนการนี้เรียกว่า “การทำความเย็นแบบระเหย” และเป็นกลไกเดียวกับที่ทำให้เราเย็นลงเมื่อเราเหงื่อออก
เนื่องจากการสูญเสียพลังงานที่ต้องใช้ในการสร้างน้ำแข็งในกระบวน
การนี้เกิดจากการระเหย เครื่องทำหิมะจึงไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานเพื่อ ทำให้ น้ำกลาย เป็นน้ำแข็ง พวกเขาต้องการเพียงพลังงานเพื่อขับเคลื่อนพัดลมและคอมเพรสเซอร์ที่กระจายหยดน้ำ
อย่างไรก็ตาม นักกีฬาโอลิมปิกฤดูหนาวจะบอกคุณว่า หิมะเป็นมากกว่าน้ำที่กลายเป็นน้ำแข็ง และเครื่องทำหิมะจะต้องผลิตแป้งฝุ่นที่คู่ควรกับนักกีฬาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในโลก
พวกเขาบรรลุสิ่งนี้ได้โดยใช้ “นิวเคลียส” ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วก็คือสสารใดๆ ก็ตามที่ช่วยให้เกิดผลึกน้ำแข็งได้ง่ายขึ้น หากไม่มีสิ่งนี้ ละอองในหมอกจะกลายเป็นน้ำที่เย็นจัดและจับตัวเป็นหยดน้ำขนาดใหญ่ก่อนที่จะกลายเป็นน้ำแข็ง สิ่งนี้จะสร้างหิมะที่หนาทึบและเป็นน้ำแข็งอย่างไม่พึงปรารถนา
นิวเคลียสอาจเป็นสารเคมีหรือชีวภาพก็ได้ แต่ในกรุงปักกิ่งไม่มีการใช้สารช่วยดังกล่าว แทนที่จะใช้ผลึกน้ำแข็งขนาดเล็กเป็นนิวเคลียส ผลึกน้ำแข็งนิวคลีเอเตอร์เหล่านี้เกิดขึ้นจากการจัดการทางอุณหพลศาสตร์ที่มากขึ้น โดยที่น้ำที่มีแรงดันจะถูกบีบผ่านหัวฉีด ลดแรงดันอย่างรวดเร็วและแตกออกเป็นหยดเล็กๆ
เมื่อความดันของแก๊สลดลงอย่างรวดเร็ว อุณหภูมิของแก๊สก็จะลดลงด้วย ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมสเปรย์ระงับกลิ่นกายที่มีแรงดันจึงรู้สึกเย็นได้ ในกรณีนี้ อุณหภูมิที่ลดลงอย่างกะทันหันจะทำให้น้ำที่แตกตัวเป็นอะตอมเย็นลงต่ำกว่า 0 ℃ และแช่แข็งอย่างรวดเร็วกลายเป็นผลึกน้ำแข็งนิวเคลียส
ในขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการสร้างหิมะ ผลึกน้ำแข็งเหล่านี้จะผสมกับละอองน้ำและถูกขับผ่านอากาศ โดยน้ำจะจับตัวเป็นน้ำแข็งและตกลงมาราวกับหิมะเทียม การขับเคลื่อนทำได้โดยใช้อากาศอัด ในกรณีของหอกหิมะ หรือผ่านเครื่องเป่าลมที่มีพัดลมขนาดใหญ่
หิมะที่เกิดขึ้นในขั้นตอนนี้ไม่เหมือนกับหิมะจริงเสียทีเดียว เพราะหิมะเทียมก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็วจากหยดของเหลว แทนที่จะเกิดขึ้นอย่างช้าๆ จากไอน้ำ เป็นผลให้รูปร่างของอนุภาคหิมะเทียมแตกต่างจากหิมะธรรมชาติ อดีตไม่มีโครงสร้างผลึกเดี่ยวที่สวยงาม มีเพียงก้อนหิมะขนาดเล็ก (คริสตัลไลน์)
ปริมาณน้ำที่ใช้ทั่วทั้งพื้นที่ปักกิ่งจะมากขึ้น (แม้ว่าจะมีความพยายามอย่างมากในการดึงหิมะที่ละลายกลับคืนมาและหลีกเลี่ยงการใช้น้ำดื่มในปริมาณที่มากเกินไปเพื่อทำให้เกิดหิมะ)
ประการที่สอง ในสภาพอากาศที่ร้อนขึ้น จำเป็นต้องมีสารเคมีเจือปนเพื่อช่วยให้หิมะก่อตัวและคงตัวเป็นน้ำแข็ง และแม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะไม่เป็นพิษ แต่ก็ยังมีข้อสงสัยเกี่ยวกับความปลอดภัยของพวกมัน
ในที่สุด เครื่องทำหิมะผลิตหิมะจำนวนมาก รายงานก่อนหน้านี้จากสื่อจีนอ้างว่าต้องใช้น้ำเพียง 200,000 ลบ.ม. สำหรับการทำหิมะ แต่รายงานก่อนเกมของ IOCระบุว่าตัวเลขนี้สูงกว่า 800,000 ลบ.ม.
ขึ้นอยู่กับตัวเลขที่ใช้ ความหนาแน่นของหิมะที่สร้างขึ้น และปริมาณน้ำที่สูญเสียไปจากการระเหย ปริมาณหิมะทั้งหมดที่ผลิตได้อาจมีตั้งแต่ 0.5 ถึง 3 ล้านลูกบาศก์เมตร ดังนั้นในขณะที่เครื่องจักรผลิตหิมะได้อย่างมีประสิทธิภาพ การใช้พลังงานทั้งหมดยังคงมีความสำคัญ
เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
