La ganascia termica nella generazione di calore anomalo – Sulla termodinamica e sulla cinetica

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Ipotesi della ganascia termica sulla produzione di eccessi di calore anomali come spiegazione dell’effetto Rossi

Nota informativa: questo post è il proseguimento di quanto pubblicato la scorsa settimana con il titolo “La ganascia termica nella generazione di calore anomalo – Contributo al COP delle varie fasi del ciclo”

La velocità con cui avviene il processo di idrogenazione di un metallo e la posizione del relativo equilibrio chimico dipendono dalla temperatura. A temperatura ambiente molti metalli, in particolar modo quelli di transizione, risultano scarsamente reattivi se non addirittura inerti nei confronti dell’idrogeno. Tuttavia al crescere della temperatura si manifesta in maniera sempre più evidente la capacità di reagire con l’idrogeno perché la velocità del processo di idrogenazione cessa di essere trascurabile.
Per semplificare i ragionamenti, invece di parlare di idruri metallici, è comodo continuare a riferirsi all’idrogeno nel metallo come l’insieme di un protone e di un elettrone immerso nel reticolo metallico.

Essendo il metallo in fase solida, il processo di idrogenazione coinvolge inizialmente gli strati superficiali tendendo a dare luogo ad accumuli locali. Solo con il tempo l’idrogeno avrà la possibilità di migrare in profondità. La diffusione dell’idrogeno all’interno della struttura metallica è un processo a sé stante, diverso da quello chimico costituito dall’idrogenazione, e sarà governato da una sua cinetica. Come la reattività di superficie, anche la capacità di diffondere aumenta con la temperatura.
Si ritiene che la presenza dell’idrogeno negli strati più interni della struttura metallica sia fondamentale per la comparsa dei fenomeni esotermici che rallentano la fase di raffreddamento (prolungando l’autosostentamento).

Le tre fasi termiche che compongono il ciclo (sbilanciamento, incubazione, autosostentamento) si associano pertanto ai seguenti 3 stadi fenomenologici.

1) Il riscaldamento allarga gli interstizi del reticolo metallico e incrementa la reattività del metallo nei confronti dell’idrogeno (SBILANCIAMENTO)

2) L’idrogeno migra all’interno del metallo caldo occupando gli interstizi allargati dal riscaldamento (INCUBAZIONE)

3) Il raffreddamento contrae i volumi interstiziali e l’idrogeno interstiziale viene schiacciato dalla struttura metallica che si ritira nel raffreddamento. Lo schiacciamento determina l’avvicinamento dell’elettrone al protone (compressione elettronica) innescandone la loro dematerializzazione con liberazione di un treno di fotoni termalizzabili (AUTOSOSTENTAMENTO)

La ganascia termica nella generazione di calore anomalo – Sui requisiti termici e sulle tempistiche

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