حاسبة طاقة الموجات فوق الصوتية

التّسونّ هو عملية تستخدم طاقة الصوت لإثارة الجُسيمات في عيّنة، وعادةً ما تُستخدم في تطبيقات مثل الخلط، والتّنظيف، والاستخراج، وتسريع التّفاعلات الكيميائية. وهو شائع بشكل خاص في المختبرات البيولوجيّة والكيميائية.

الخلفية التاريخية

ينبع مبدأ التّسونّ من اكتشاف الموجات فوق الصوتية وخصائصها. وقد استُخدمت في البداية لاكتشاف الغواصات في الحرب العالمية الأولى، ثم تطورت التّكنولوجيا لتشمل تطبيقات صناعية وعلمية متنوعة، بما في ذلك التّنظيف، واللحام، ومعالجة المواد.

الصيغة الحسابية

لحساب طاقة التّسونّ (SE) المُسلّمة لسائل في خزّان، استخدم الصيغة التالية:

\[ SE = \frac{UP}{LG} \]

حيث:

• \(SE\) هي طاقة التّسونّ بالواط لكل جالون،
• \(UP\) هي إجمالي القدرة فوق الصوتية المُسلّمة إلى الخزّان بالواط،
• \(LG\) هو إجمالي كمية السائل بالغالونات.

مثال حسابي

بافتراض:

• القدرة فوق الصوتية المُسلّمة إلى الخزّان = 500 واط،
• إجمالي كمية السائل = 20 جالون،

تحسب طاقة التّسونّ على النحو التالي:

\[ SE = \frac{500}{20} = 25 \text{ واط/جالون} \]

أهمية وسيناريوهات الاستخدام

طاقة التّسونّ ضرورية لضمان فعالية المعالجة فوق الصوتية في مختلف التطبيقات. إنها تحدد كفاءة التّسونّ في التّنظيف، والتّجانس، واختلال الخلايا، والكيمياء الصوتية، وغيرها من العمليات.

الأسئلة الشائعة

1. ما هو التّسونّ؟

   • التّسونّ هو استخدام طاقة الصوت لإثارة الجُسيمات في مادة. ويُستخدم على نطاق واسع في التطبيقات المختبرية والصناعية لتنظيف، وخلط، وتسريع التفاعلات الكيميائية، وتعطيل أغشية الخلايا.

2. كيف يعمل التّسونّ؟

   • يعمل التّسونّ من خلال توليد موجات صوتية فوق صوتية تُنشئ فقاعات دقيقة في سائل. عندما تنهار هذه الفقاعات، فإنها تُنتج قوى قص قوية وتسخينًا محليًا، مما يمكن أن يُفكك الجُسيمات أو الخلايا، أو يخلط المحاليل، أو يُسرّع التفاعلات.

3. ما هي العوامل التي تؤثّر على كفاءة التّسونّ؟

   • تشمل العوامل القدرة فوق الصوتية، وحجم السائل، ومدة التّسونّ، ودرجة حرارة السائل، وخصائص المادة التي يتمّ معالجتها صوتيًا.

تسهم هذه الآلة الحاسبة في تبسيط عملية تحديد طاقة التّسونّ اللازمة لتطبيقات محددة، مما يُساعد العلماء والمهندسين والفنيين في تحسين عملياتهم فوق الصوتية.