The Hidden Scale Problem: Mechanisms Change Their Relative Weight With Size / El problema oculto de la escala: los mecanismos cambian su peso relativo con el tamaño
Segurola, Juan
English
A result obtained at one size is often treated as though scale changes only the amount of material involved. In many physical systems, changing size changes the relative importance of mechanisms. Surface-to-volume ratio, diffusion distance, optical path, thermal mass, stress gradients, defect population and transport time do not scale identically. A thin film can therefore be reaction-limited while a thick section becomes transport- or heat-limited; a small specimen can cool rapidly while a larger one retains exotherm; a feature reproduced at one dimension can disappear when optical and mechanical length scales become comparable with it. This methodological article develops the hidden scale problem. The central proposition is that scale is a state variable whenever changing geometry changes the competition among mechanisms.
Español
Un resultado obtenido a un tamaño se trata a menudo como si cambiar la escala solo modificara la cantidad de material implicada. En muchos sistemas físicos, cambiar el tamaño cambia la importancia relativa de los mecanismos. La relación superficie/volumen, la distancia de difusión, el camino óptico, la masa térmica, los gradientes de tensión, la población de defectos y el tiempo de transporte no escalan de forma idéntica. Por ello, una película fina puede estar limitada por reacción mientras una sección gruesa pasa a estar limitada por transporte o calor; una probeta pequeña puede enfriarse rápidamente mientras una mayor retiene exotermia; una característica reproducida a una dimensión puede desaparecer cuando las escalas ópticas y mecánicas se vuelven comparables con ella. Este artículo metodológico desarrolla el problema oculto de la escala. La proposición central es que la escala es una variable de estado siempre que cambiar la geometría cambie la competencia entre mecanismos.
HEB-012 · Version v0.3 · English and Spanish editions.
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DOI de esta versión 10.5281/zenodo.22915324 · Todas las versiones en Zenodo