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/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / sci / physics / 21596 < prev    next >
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Text File  |  1992-12-22  |  3.5 KB  |  72 lines

  1. Newsgroups: sci.physics
  2. Path: sparky!uunet!gatech!concert!uvaarpa!murdoch!kelvin.seas.Virginia.EDU!crb7q
  3. From: crb7q@kelvin.seas.Virginia.EDU (Cameron Randale Bass)
  4. Subject: Re: can sound waves boil water?
  5. Message-ID: <1992Dec22.200842.9033@murdoch.acc.Virginia.EDU>
  6. Sender: usenet@murdoch.acc.Virginia.EDU
  7. Organization: University of Virginia
  8. References: <1992Dec22.151439.29874@nuscc.nus.sg> <1992Dec22.191142.7093@novell.com>
  9. Date: Tue, 22 Dec 1992 20:08:42 GMT
  10. Lines: 60
  11.  
  12. In article <1992Dec22.191142.7093@novell.com> dseeman@novell.com (Daniel Seeman) writes:
  13. >In article <1992Dec22.151439.29874@nuscc.nus.sg> eng10370@nusunix1.nus.sg (CHEW JOO SIANG) writes:
  14. >>I was thinking of this the other day - we all know that a microwave oven
  15. >>works by resonating the water molecules at its natural frequency - this
  16. >>causes a rise in its temperature. The question is, can we do the same
  17. >>with sound waves - using it to resonate the water molecules. I know that
  18. >>you need incredibly high frequecies to achieve it but is the concept
  19. >>sound theoretically?
  20. >
  21. >Hi,
  22. >
  23. >The reason Microwaves vibrate the water to resonance is partially due to 
  24. >their wave length.  And that magical wave length is on the order of centimeters.
  25. >A bit of simple calculation tells you the frequency for ---say, a 3cm Microwave 
  26. >would be:
  27. >
  28. >    f = c/l (l= wave length, c = speed of light, f = frequency)
  29. >
  30. >    f = ~3x10^8(m/sec)/.03m = 1x10^10 (cycles/sec) 
  31. >
  32. >The above frequency is roughly resonance.  (The wave length I used is a bit too
  33.  
  34.      Banish this word 'resonance'.  The reason microwaves vibrate water
  35.      is related to wavelength, but it is not at a 'resonance' in common usage
  36.      of the term.  There are various 'microwaves' that dielectrically heat
  37.      water.  Typical frequencies are 915 Mhz, 2.45 Ghz, etc., however
  38.      these frequencies are not exclusive.  There is a range of frequencies
  39.      in which heating can be effectively accomplished.  I suggest Arthur
  40.      von Hipple's "Dielectrics and Waves" for an explanation of mechanisms
  41.      from a classical approach to a quantum approach.
  42.  
  43. >small  ---take a look at the wave guide on you local micro wave receiver dish
  44. >and see what it's dimensions are---but it made the calculation easy ;-).
  45. >Now all you need to do is to find the speed of sound in water and find the
  46. >wave length of sound that is needed to provide the same agitation that the 
  47. >micro wave made. Then, just design your sound amplifier/wave generator to these
  48. >specifications.
  49.  
  50.      Sound is a different disturbance, whose properties are 
  51.      different from a electromagnetic wave.  Do not expect to 
  52.      have to go to Ghz ranges to effectively 'boil' water, especially
  53.      considering DC current can boil water.
  54.  
  55. >Due to the wave's length and characteristics it would take longer for sound
  56. >sources to heat water (otherwise you could hear your home's fast cooker
  57. >working every night as it heats the evening's dinner...).  In this case, you
  58. >are relying on pressure waves to eventually excite the molecules to resonance,
  59. >rather than fluctuating electro-magnetic fields.
  60.  
  61.      Please strike this word 'resonance'.  A resonance for water in 
  62.      E&M waves is up in the tens of Ghz range.  Dielectric heating is 
  63.      not a resonance phenomenon in the noted range.
  64.  
  65.                                dale bass
  66.  
  67. -- 
  68. C. R. Bass                                          crb7q@virginia.edu        
  69. Department of Mechanical, 
  70.      Aerospace and Nuclear Engineering
  71. University of Virginia                              (804) 924-7926
  72.