Чудили ли сте се дали горещата вода наистина може да замръзне по-бързо от студена вода и ако да, как работи? Ако е така, тогава трябва да знаете за ефекта на Mpemba.
Просто казано, ефектът на Mpemba е името, дадено на явлението, когато гореща вода замръзва по-бързо от студена вода. Въпреки че ефектът се наблюдава от векове, той не е публикуван като научно наблюдение до 1968 година.
Ефектът Mpemba е кръстен на Ерасто Мпемба, танзанийски ученик, който твърди, че сладоледът ще замръзне по-бързо, ако се нагрява, преди да бъде замразен. Въпреки че неговите връстници му се подиграват, Мпемба получи последния смях, когато неговият инструктор извърши експеримент, демонстрирайки ефекта. Mpemba и директора д-р Денис Г. Осборн наблюдава, че времето, необходимо за започване на замръзването, отне най-дълго, ако първоначалната температура на водата беше 25 ° C и отне много по-малко време, ако началната температура беше 90 ° C.
Причини защо ефектът Mpemba се случва
Учените не са напълно сигурни защо горещата вода понякога замръзва по-бързо от студената вода. Ефектът Mpemba не винаги се наблюдава - често студената вода замръзва преди топла вода. Обяснението за ефекта вероятно е свързано с примеси във водата, които служат като места за нуклеиране при замръзване. Други фактори могат да включват:
- ефект от изпаряването на горещата вода
- повишена конвекция в гореща вода
- повишена склонност на студена вода към преохлаждане в сравнение с топла вода
- потенциално различни количества разтворени газове в студена вода в сравнение с гореща вода
- ефект от образуването на замръзване - горещата вода има склонност да замръзва от дъното, докато студената вода има склонност да замръзва отгоре
- топлопроводимост, причинявайки контейнера с гореща вода да се стопи чрез изолиращ лед във фризера, потенциално излагайки контейнера на по-студен слой под леда
Научете повече за точката на замръзване на водата.
Източници
Бъридж, Хенри С. „Поставяне под въпрос на ефекта на Mpemba: горещата вода не се охлажда по-бързо от студената“, Научни доклади том 6, Пол Ф. Липен, Артикулен номер: 37665, 24 ноември 2016 г.
Jeng, Monwhea (2006). „Топлата вода може да замръзне по-бързо от студената ???“. Американски журнал за физика. 74 (6): 514–522. arXiv: физика / 0512262. DOI:10.1119/1.2186331
Джин, Jaehyeok; Годард III, Уилям А. (2015). „Механизми, които са в основата на ефекта Mpemba във водата от симулациите на молекулярна динамика“. Списание за физическа химия C. 119 (5): 2622–2629. DOI:10,1021 / jp511752n
Дао, Юнвен; Зоу, Венли; Jia, Junteng; Ли, Вей; Cremer, Dieter (2017). „Различни начини за свързване на водород във водата - защо топлата вода замръзва по-бързо от студената вода?“. Списание за химическа теория и изчисление. 13 (1): 55–76. DOI:10,1021 / acs.jctc.6b00735