ცხელი წყალი უფრო სწრაფად იყინება, ვიდრე ცივი წყალი. ვიდეო: რომელი წყალი იყინება უფრო სწრაფად - ცხელი თუ ცივი
წყალი- საკმაოდ მარტივი ნივთიერებაა ქიმიური თვალსაზრისით, თუმცა მას აქვს არაერთი უჩვეულო თვისება, რომელიც არასოდეს წყვეტს მეცნიერთა გაოცებას. ქვემოთ მოცემულია რამდენიმე ფაქტი, რომლის შესახებაც ცოტამ თუ იცის.
1. რომელი წყალი იყინება უფრო სწრაფად - ცივი თუ ცხელი?
აიღეთ ორი კონტეინერი წყალი: ერთში დაასხით ცხელი წყალი, მეორეში ცივი წყალი და შედგით საყინულეში. ცხელი წყალი უფრო სწრაფად გაიყინება, ვიდრე ცივი წყალი, თუმცა ლოგიკურად, ცივი წყალი ჯერ ყინულად უნდა გადაქცეულიყო: ცხელი წყალი ხომ ჯერ ცივ ტემპერატურამდე უნდა გაცივდეს, შემდეგ კი ყინულად გადაიქცეს, ცივ წყალს კი გაციება არ სჭირდება. Რატომ ხდება ეს?
1963 წელს, ტანზანიელმა სტუდენტმა, სახელად ერასტო ბ. მპემბამ, ნაყინის ნარევის გაყინვისას შენიშნა, რომ ცხელი ნარევი გამაგრდა. საყინულეუფრო სწრაფად ვიდრე ცივი. როდესაც ახალგაზრდამ თავისი აღმოჩენა ფიზიკის მასწავლებელს გაუზიარა, მას მხოლოდ გაეცინა. საბედნიეროდ, მოსწავლე იყო დაჟინებული და დაარწმუნა მასწავლებელი ჩაეტარებინა ექსპერიმენტი, რამაც დაადასტურა მისი აღმოჩენა: გარკვეული პირობები ცხელი წყალინამდვილად იყინება უფრო სწრაფად, ვიდრე ცივი.
ახლა ამ ფენომენს ცხელი წყლის უფრო სწრაფად გაყინვა, ვიდრე ცივი წყალი ეწოდება " მპემბას ეფექტი". მართალია, მანამდე დიდი ხნით ადრე უნიკალური ქონებაწყალი აღნიშნეს არისტოტელემ, ფრენსის ბეკონმა და რენე დეკარტმა.
მეცნიერებს ბოლომდე არ ესმით ამ ფენომენის ბუნება და ხსნიან მას ჰიპოთერმიის, აორთქლების, ყინულის წარმოქმნის, კონვექციის ან თხევადი აირების გავლენით ცხელ და ცივ წყალზე.
2. მას შეუძლია მომენტალურად გაყინვა
ეს ყველამ იცის წყალი 0 °C-მდე გაცივებისას ყოველთვის იქცევა ყინულად... ზოგიერთ შემთხვევაში! ასეთი შემთხვევაა, მაგალითად, სუპერგაგრილება, რომელიც არის ძალიან სუფთა წყლის თვისება, რომ დარჩეს თხევად ყინვამდე დაბალ ტემპერატურამდე გაცივებისას. ეს ფენომენი შესაძლებელი ხდება იმის გამო, რომ გარემო არ შეიცავს კრისტალიზაციის ცენტრებს ან ბირთვებს, რომლებსაც შეუძლიათ ყინულის კრისტალების წარმოქმნის პროვოცირება. ასე რომ, წყალი რჩება თხევადი სახით, მაშინაც კი, როდესაც გაცივდება ცელსიუს გრადუსამდე ტემპერატურამდე.
კრისტალიზაციის პროცესიშეიძლება პროვოცირებული იყოს, მაგალითად, გაზის ბუშტებით, მინარევებით (დაბინძურებით), არათანაბარი ზედაპირიკონტეინერები. მათ გარეშე წყალი დარჩება თხევადი მდგომარეობა. როდესაც კრისტალიზაციის პროცესი დაიწყება, შეგიძლიათ უყუროთ, როგორ გადაიქცევა სუპერ-გაციებული წყალი მყისიერად ყინულად.
გაითვალისწინეთ, რომ "ზედმეტად გაცხელებული" წყალი ასევე რჩება თხევადი მაშინაც კი, როდესაც გაცხელდება დუღილის წერტილზე მაღლა.
3. წყლის 19 მდგომარეობა
უყოყმანოდ დაასახელეთ რამდენი სხვადასხვა სახელმწიფოებიწყალი აქვს? თუ თქვენ უპასუხეთ სამს: მყარი, თხევადი, აირისებრი, მაშინ ცდებით. მეცნიერები განასხვავებენ წყლის მინიმუმ 5 სხვადასხვა მდგომარეობას თხევადი სახით და 14 მდგომარეობას გაყინულ მდგომარეობაში.
გახსოვთ საუბარი სუპერ გაცივებულ წყალზე? ასე რომ, რაც არ უნდა გააკეთოთ, -38 ° C-ზე, ყველაზე სუფთა სუპერ-გაციებული წყალიც კი მოულოდნელად გადაიქცევა ყინულად. რა ხდება, როდესაც ტემპერატურა კიდევ უფრო იკლებს? -120°C-ზე რაღაც უცნაური ხდება წყალთან: ის ხდება ზებლანტი ან ბლანტი, როგორც მელასა, ხოლო -135°C-ზე დაბალ ტემპერატურაზე გადაიქცევა "მინის" ან "მინის" წყალში - მყარად, რომელსაც აკლია. კრისტალური სტრუქტურა.
4. წყალი აოცებს ფიზიკოსებს
მოლეკულურ დონეზე წყალი კიდევ უფრო გასაკვირია. 1995 წელს მეცნიერთა მიერ ჩატარებულმა ნეიტრონების გაფანტვის ექსპერიმენტმა მოულოდნელი შედეგი გამოიღო: ფიზიკოსებმა აღმოაჩინეს, რომ წყლის მოლეკულებზე მიმართული ნეიტრონები „ხედავენ“ 25%-ით ნაკლებ წყალბადის პროტონებს, ვიდრე მოსალოდნელი იყო.
აღმოჩნდა, რომ ერთი ატოწამის სიჩქარით (10 -18 წამი) ხდება უჩვეულო კვანტური ეფექტი და ქიმიური ფორმულაწყლის ნაცვლად H2O, ხდება H1.5O!
5. წყლის მეხსიერება
ოფიციალური მედიცინის ალტერნატივა ჰომეოპათიააცხადებს, რომ განზავებული ხსნარი სამკურნალო პროდუქტიშეუძლია უზრუნველყოს სამკურნალო ეფექტისხეულზე, თუნდაც განზავების ფაქტორი იმდენად დიდი იყოს, რომ ხსნარში წყლის მოლეკულების გარდა არაფერი რჩება. ჰომეოპათიის მომხრეები ამ პარადოქსს ხსნიან კონცეფციით, სახელწოდებით " წყლის მეხსიერება”, რომლის მიხედვითაც წყალს მოლეკულურ დონეზე აქვს მასში ერთხელ გახსნილი ნივთიერების „მეხსიერება“ და ინარჩუნებს საწყისი კონცენტრაციის ხსნარის თვისებებს მას შემდეგ, რაც მასში არც ერთი ინგრედიენტის მოლეკულა არ დარჩება.
მეცნიერთა საერთაშორისო ჯგუფმა ბელფასტის დედოფლის უნივერსიტეტის პროფესორ მადლენ ენისის ხელმძღვანელობით, რომელიც აკრიტიკებდა ჰომეოპათიის პრინციპებს, ჩაატარა ექსპერიმენტი 2002 წელს, რათა უარყო ეს კონცეფცია ერთხელ და სამუდამოდ. შედეგი საპირისპირო იყო. ამის შემდეგ მეცნიერებმა განაცხადეს, რომ მათ მოახერხეს ეფექტის რეალობის დამტკიცება. წყლის მეხსიერება". თუმცა დამოუკიდებელი ექსპერტების მეთვალყურეობის ქვეშ ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა შედეგი არ მოიტანა. კამათი ფენომენის არსებობის შესახებ " წყლის მეხსიერება» გაგრძელება.
წყალს ბევრი სხვა უჩვეულო თვისება აქვს, რომლებიც ამ სტატიაში არ განვიხილეთ. მაგალითად, წყლის სიმკვრივე იცვლება ტემპერატურის მიხედვით (ყინულის სიმკვრივე წყლისაზე ნაკლებია); წყალი აქვს საკმაოდ დიდი ზომაზედაპირული დაძაბულობა; თხევად მდგომარეობაში წყალი არის წყლის გროვების რთული და დინამიურად ცვალებადი ქსელი და სწორედ მტევნის ქცევა მოქმედებს წყლის სტრუქტურაზე და ა.შ.
ამ და მრავალი სხვა მოულოდნელი მახასიათებლის შესახებ წყალიშეგიძლიათ წაიკითხოთ სტატიაში წყლის ანომალიური თვისებები“, რომლის ავტორია ლონდონის უნივერსიტეტის პროფესორი მარტინ ჩაპლინი.
21.11.2017 11.10.2018 ალექსანდრე ფირცევი
« რომელი წყალი იყინება უფრო სწრაფად ცივი თუ ცხელი?”- შეეცადეთ დაუსვათ შეკითხვა თქვენს მეგობრებს, დიდი ალბათობით, უმეტესობა გიპასუხებთ, რომ ცივი წყალი უფრო სწრაფად იყინება - და შეცდება.
ფაქტობრივად, თუ ერთდროულად მოათავსებთ საყინულეში ერთი და იგივე ფორმისა და მოცულობის ორ ჭურჭელს, რომელთაგან ერთი შეიცავს ცივ წყალს, მეორეში კი ცხელს, მაშინ ცხელი წყალი უფრო სწრაფად გაიყინება.
ასეთი განცხადება შეიძლება აბსურდული და არაგონივრული ჩანდეს. ლოგიკურად, ცხელი წყალი ჯერ ცივ ტემპერატურამდე უნდა გაცივდეს, ცივი წყალი კი ამ დროს უკვე ყინულად უნდა იქცეს.
მაშ, რატომ უსწრებს ცხელი წყალი ცივ წყალს გაყინვისკენ მიმავალ გზაზე? შევეცადოთ გავერკვეთ.
დაკვირვებისა და კვლევის ისტორია
ხალხი უძველესი დროიდან აკვირდებოდა პარადოქსულ ეფექტს, მაგრამ დიდ მნიშვნელობას არავინ ანიჭებდა. ასე რომ, შეუსაბამობა ცივი და ცხელი წყლის გაყინვის სიჩქარეში აღინიშნა მათ შენიშვნებში Arestotel-ის, ისევე როგორც რენე დეკარტისა და ფრენსის ბეკონის მიერ. უჩვეულო ფენომენი ხშირად იჩენდა თავს ყოველდღიურ ცხოვრებაში.
დიდი ხნის განმავლობაში, ფენომენი არანაირად არ იყო შესწავლილი და მეცნიერთა დიდი ინტერესი არ გამოიწვია.
უჩვეულო ეფექტის შესწავლა დაიწყო 1963 წელს, როდესაც ცნობისმოყვარე სტუდენტმა ტანზანიიდან, ერასტო მპემბამ შენიშნა, რომ ნაყინისთვის ცხელი რძე უფრო სწრაფად იყინება, ვიდრე ცივი რძე. უჩვეულო ეფექტის მიზეზების ახსნა-განმარტების მიღების იმედით, ახალგაზრდამ სკოლაში ფიზიკის მასწავლებელს ჰკითხა. თუმცა მასწავლებელმა მას მხოლოდ იცინოდა.
მოგვიანებით მპემბამ გაიმეორა ექსპერიმენტი, მაგრამ თავის ექსპერიმენტში ის აღარ იყენებდა რძეს, არამედ წყალს და პარადოქსული ეფექტი კვლავ განმეორდა.
ექვსი წლის შემდეგ, 1969 წელს, მპემბამ ეს კითხვა დაუსვა ფიზიკის პროფესორ დენის ოსბორნს, რომელიც მის სკოლაში მოვიდა. პროფესორი დაინტერესდა ახალგაზრდა მამაკაცის დაკვირვებით, შედეგად, ჩატარდა ექსპერიმენტი, რომელმაც დაადასტურა ეფექტის არსებობა, მაგრამ ამ ფენომენის მიზეზები არ იყო დადგენილი.
მას შემდეგ ფენომენი ეწოდა მპემბას ეფექტი.
მეცნიერული დაკვირვებების ისტორიის მანძილზე მრავალი ჰიპოთეზა იყო წამოჭრილი ფენომენის გამომწვევი მიზეზების შესახებ.
ასე რომ, 2012 წელს, ბრიტანეთის სამეფო ქიმიის საზოგადოებამ გამოაცხადა ჰიპოთეზების კონკურსი Mpemba ეფექტის ასახსნელად. კონკურსში მონაწილეობდნენ მეცნიერები მთელი მსოფლიოდან, სულ 22 000 იყო დარეგისტრირებული სამეცნიერო ნაშრომები. სტატიების ასეთი შთამბეჭდავი რაოდენობის მიუხედავად, არცერთ მათგანს არ განუმარტავს მპემბას პარადოქსი.
ყველაზე გავრცელებული ვერსია იყო, რომლის მიხედვითაც, ცხელი წყალი უფრო სწრაფად იყინება, ვინაიდან ის უბრალოდ უფრო სწრაფად აორთქლდება, მისი მოცულობა მცირდება და მოცულობის კლებასთან ერთად იზრდება მისი გაგრილების სიჩქარე. ყველაზე გავრცელებული ვერსია საბოლოოდ უარყო, რადგან ჩატარდა ექსპერიმენტი, რომელშიც აორთქლება გამოირიცხა, მაგრამ ეფექტი მაინც დადასტურდა.
სხვა მეცნიერებს მიაჩნდათ, რომ მპემბას ეფექტის მიზეზი წყალში გახსნილი აირების აორთქლებაა. მათი აზრით, გაცხელების პროცესში წყალში გახსნილი აირები აორთქლდება, რის გამოც ის ცივ წყალზე მეტ სიმკვრივეს იძენს. როგორც ცნობილია, სიმკვრივის მატება იწვევს ცვლილებას ფიზიკური თვისებებიწყალი (თბოგამტარობის მატება) და შესაბამისად გაცივების სიჩქარის გაზრდა.
გარდა ამისა, წამოაყენეს არაერთი ჰიპოთეზა, რომლებიც აღწერს წყლის მიმოქცევის სიჩქარეს ტემპერატურის ფუნქციის მიხედვით. მრავალ კვლევაში გაკეთდა მცდელობა დადგინებულიყო კავშირი იმ კონტეინერების მასალას შორის, რომელშიც მდებარეობდა სითხე. ბევრი თეორია ძალიან დამაჯერებლად ჩანდა, მაგრამ მათი მეცნიერულად დადასტურება ვერ მოხერხდა საწყისი მონაცემების ნაკლებობის, სხვა ექსპერიმენტებში წინააღმდეგობების გამო, ან იმის გამო, რომ გამოვლენილი ფაქტორები უბრალოდ არ იყო შედარებული წყლის გაგრილების სიჩქარესთან. ზოგიერთმა მეცნიერმა თავის ნაშრომებში ეჭვქვეშ დააყენა ეფექტის არსებობა.
2013 წელს სინგაპურის ნანიანგის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის მკვლევარებმა განაცხადეს, რომ ამოხსნეს მპემბას ეფექტის საიდუმლო. მათი კვლევის მიხედვით, ფენომენის მიზეზი მდგომარეობს იმაში, რომ წყალბადის ობლიგაციებში შენახული ენერგიის რაოდენობა ცივი და ცხელი წყლის მოლეკულებს შორის მნიშვნელოვნად განსხვავდება.
კომპიუტერულმა სიმულაციის მეთოდებმა აჩვენა შემდეგი შედეგები: რაც უფრო მაღალია წყლის ტემპერატურა, მით მეტია მანძილი მოლეკულებს შორის იმის გამო, რომ მატულობს მოგერიების ძალები. და, შესაბამისად, მოლეკულების წყალბადის ბმები იჭიმება, ინახავს დიდი რაოდენობითენერგია. გაციებისას მოლეკულები იწყებენ ერთმანეთთან მიახლოებას, წყალბადის ბმებიდან ენერგიას ათავისუფლებენ. ამ შემთხვევაში ენერგიის გამოყოფას თან ახლავს ტემპერატურის შემცირება.
2017 წლის ოქტომბერში ესპანელმა ფიზიკოსებმა კიდევ ერთი კვლევის დროს აღმოაჩინეს, რომ დიდი როლიეფექტის ფორმირებაში მოქმედებს ზუსტად ნივთიერების წონასწორობიდან ამოღება (ძლიერი გათბობა ძლიერ გაგრილებამდე). მათ განსაზღვრეს პირობები, რომლებშიც ეფექტის ალბათობა მაქსიმალურია. გარდა ამისა, ესპანელმა მეცნიერებმა დაადასტურეს საპირისპირო მპემბას ეფექტის არსებობა. მათ აღმოაჩინეს, რომ გაცხელებისას უფრო ცივი ნიმუში შეიძლება მიაღწიოს მაღალი ტემპერატურაუფრო სწრაფად ვიდრე თბილი.
მიუხედავად ამომწურავი ინფორმაციისა და მრავალი ექსპერიმენტისა, მეცნიერები აპირებენ გააგრძელონ ეფექტის შესწავლა.
Mpemba ეფექტი რეალურ ცხოვრებაში
ოდესმე გიფიქრიათ რატომ ზამთრის დროსასრიალო მოედანი დატბორილია ცხელი წყალიდა არა ცივა? როგორც უკვე მიხვდით, ისინი ამას იმიტომ აკეთებენ, რომ ცხელი წყლით სავსე სასრიალო მოედანი უფრო სწრაფად გაიყინება, ვიდრე ცივი წყლით სავსე. ამავე მიზეზით, ზამთრის ყინულის ქალაქებში სლაიდები ცხელ წყალს ასხამენ.
ამრიგად, ფენომენის არსებობის ცოდნა საშუალებას აძლევს ადამიანებს დაზოგონ დრო საიტების მომზადებაში ზამთრის ხედებისპორტი.
გარდა ამისა, მპემბას ეფექტი ზოგჯერ გამოიყენება ინდუსტრიაში - წყლის შემცველი პროდუქტების, ნივთიერებებისა და მასალების გაყინვის დროის შესამცირებლად.
ძველ კარგ ფორმულაში H 2 O, როგორც ჩანს, საიდუმლოებები არ არსებობს. მაგრამ სინამდვილეში, წყალი - სიცოცხლის წყარო და მსოფლიოში ყველაზე ცნობილი სითხე - სავსეა მრავალი საიდუმლოებით, რომლებსაც ზოგჯერ მეცნიერებიც კი ვერ ხსნიან.
აქ არის 5 ყველაზე საინტერესო ფაქტებიწყლის შესახებ:
1. ცხელი წყალი უფრო სწრაფად იყინება, ვიდრე ცივი წყალი
აიღეთ ორი კონტეინერი წყალი: ერთში დაასხით ცხელი წყალი, მეორეში ცივი წყალი და შედგით საყინულეში. ცხელი წყალი უფრო სწრაფად გაიყინება, ვიდრე ცივი წყალი, თუმცა ლოგიკურად, ცივი წყალი ჯერ ყინულად უნდა გადაქცეულიყო: ცხელი წყალი ხომ ჯერ ცივ ტემპერატურამდე უნდა გაცივდეს, შემდეგ კი ყინულად გადაიქცეს, ცივ წყალს კი გაციება არ სჭირდება. Რატომ ხდება ეს?
1963 წელს ერასტო ბ.მპემბა, საშუალო სკოლის მოსწავლე უმაღლესი სკოლატანზანიაში მომზადებული ნაყინის მიქსის გაყინვისას შევამჩნიე, რომ ცხელი ნაზავი საყინულეში უფრო სწრაფად მკვრივდება, ვიდრე ცივში. როდესაც ახალგაზრდამ თავისი აღმოჩენა ფიზიკის მასწავლებელს გაუზიარა, მას მხოლოდ გაეცინა. საბედნიეროდ, მოსწავლე იყო დაჟინებული და დაარწმუნა მასწავლებელი ჩაეტარებინა ექსპერიმენტი, რამაც დაადასტურა მისი აღმოჩენა: გარკვეულ პირობებში, ცხელი წყალი მართლაც უფრო სწრაფად იყინება, ვიდრე ცივი წყალი.
ახლა ამ ფენომენს ცხელი წყლის გაყინვის უფრო სწრაფად, ვიდრე ცივი წყალი ეწოდება Mpemba ეფექტი. მართალია, მასზე დიდი ხნით ადრე წყლის ეს უნიკალური თვისება აღნიშნეს არისტოტელემ, ფრენსის ბეკონმა და რენე დეკარტმა.
მეცნიერებს ბოლომდე არ ესმით ამ ფენომენის ბუნება და ხსნიან მას ჰიპოთერმიის, აორთქლების, ყინულის წარმოქმნის, კონვექციის ან თხევადი აირების გავლენით ცხელ და ცივ წყალზე.
შენიშვნა Х.RU-დან თემაზე "ცხელი წყალი უფრო სწრაფად იყინება, ვიდრე ცივი".
ვინაიდან გაგრილების საკითხები ჩვენთან, მაცივრის სპეციალისტებთან, უფრო ახლოსაა, ჩვენ თავს უფლებას მივცემთ ჩავიდეთ ამ პრობლემის არსში და მივცეთ ორი აზრი ასეთი იდუმალი ფენომენის ბუნების შესახებ.
1. ვაშინგტონის უნივერსიტეტის მეცნიერმა არისტოტელეს დროიდან ცნობილი იდუმალი ფენომენი ახსნა: რატომ იყინება ცხელი წყალი უფრო სწრაფად, ვიდრე ცივი წყალი.
ფენომენი, რომელსაც ეწოდება Mpemba ეფექტი, ფართოდ გამოიყენება პრაქტიკაში. მაგალითად, ექსპერტები მემანქანეებს ურჩევენ, ზამთარში სარეცხის რეზერვუარში ცივი და არა ცხელი წყალი დაასხონ. მაგრამ რა უდევს საფუძვლად ამ ფენომენს? დიდი ხანის განმვლობაშიუცნობი დარჩა.
ვაშინგტონის უნივერსიტეტის დოქტორმა ჯონათან კაცმა გამოიკვლია ეს ფენომენი და დაასკვნა, რომ წყალში გახსნილი ნივთიერებები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ მასში, რომლებიც გაცხელებისას გროვდება, იუწყება EurekAlert.
ქვეშ დაიშალა ნივთიერებები Dr Katz ეხება კალციუმის და მაგნიუმის ბიკარბონატებს, რომლებიც გვხვდება მყარ წყალში. როდესაც წყალი თბება, ეს ნივთიერებები ნალექი ჩნდება, აყალიბებს ქერცლს ქვაბის კედლებზე. წყალი, რომელიც არასოდეს გაცხელებულა, შეიცავს ამ მინარევებს. როდესაც ის იყინება და ყინულის კრისტალები წარმოიქმნება, წყალში მინარევების კონცენტრაცია 50-ჯერ იზრდება. ეს ამცირებს წყლის გაყინვის წერტილს. „ახლა კი წყალი უნდა გაცივდეს, რომ გაიყინოს“, - განმარტავს დოქტორი კაცი.
არის მეორე მიზეზი, რომელიც ხელს უშლის გაუხურებელი წყლის გაყინვას. წყლის გაყინვის წერტილის დაწევა ამცირებს ტემპერატურის სხვაობას მყარ და თხევად ფაზებს შორის. „რადგან წყლის დაკარგვის სიჩქარე დამოკიდებულია ტემპერატურის განსხვავებაზე, წყალი, რომელიც არ გაცხელებულა, ნაკლებად გაცივდება“, - ამბობს დოქტორი კაცი.
მეცნიერის თქმით, მისი თეორია შეიძლება ექსპერიმენტულად შემოწმდეს, რადგან. მპემბას ეფექტი უფრო გამოხატული ხდება მყარი წყლისთვის.
2. ჟანგბადი პლუს წყალბადი პლუს ცივი ქმნის ყინულს. ერთი შეხედვით, ეს გამჭვირვალე ნივთიერება ძალიან მარტივი ჩანს. სინამდვილეში, ყინული სავსეა მრავალი საიდუმლოებით. აფრიკელი ერასტო მპემბას მიერ შექმნილი ყინული დიდებაზე არ ფიქრობდა. დღეები ცხელი იყო. მას სურდა ხილის ყინული. აიღო ერთი მუყაო წვენი და შედგა საყინულეში. მან ეს არაერთხელ გააკეთა და ამიტომ შენიშნა, რომ წვენი განსაკუთრებით სწრაფად იყინება, თუ მანამდე მზეზე დაიჭერთ - უბრალოდ გაათბეთ! ეს უცნაურია, ფიქრობდა ტანზანიელი სკოლის მოსწავლე, რომელიც ამქვეყნიური სიბრძნის საწინააღმდეგოდ იქცეოდა. შესაძლებელია თუ არა, რომ სითხე უფრო სწრაფად გადაიქცეს ყინულად, ჯერ უნდა ... გაცხელდეს? ახალგაზრდას ისე გაუკვირდა, რომ თავისი გამოცნობა მასწავლებელს გაუზიარა. მან ეს ცნობისმოყვარეობა პრესაში გაავრცელა.
ეს ამბავი ჯერ კიდევ 1960-იან წლებში მოხდა. ახლა "მპემბას ეფექტი" კარგად არის ცნობილი მეცნიერებისთვის. მაგრამ დიდი ხნის განმავლობაში ეს ერთი შეხედვით მარტივი ფენომენი საიდუმლოდ დარჩა. რატომ იყინება ცხელი წყალი უფრო სწრაფად, ვიდრე ცივი წყალი?
მხოლოდ 1996 წელს იპოვა გამოსავალი ფიზიკოსმა დევიდ აუერბახმა. ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად მან მთელი წლის განმავლობაში ჩაატარა ექსპერიმენტი: ჭიქაში წყალი გაახურა და ისევ გააგრილა. მერე რა გაარკვია? გაცხელებისას წყალში გახსნილი ჰაერის ბუშტები აორთქლდება. გაზების გარეშე წყალი უფრო ადვილად იყინება ჭურჭლის კედლებზე. „რა თქმა უნდა, ჰაერის მაღალი შემცველობის წყალიც გაიყინება“, - ამბობს აუერბახი, - მაგრამ არა ნულ ცელსიუსზე, არამედ მხოლოდ მინუს ოთხიდან ექვს გრადუსზე. რა თქმა უნდა, კიდევ მოგიწევთ ლოდინი. ასე რომ, ცხელი წყალი ცივ წყალამდე იყინება, ეს მეცნიერული ფაქტია.
ძნელად არსებობს ისეთი ნივთიერება, რომელიც ჩვენს თვალწინ გამოჩნდეს ისეთივე მარტივად, როგორც ყინული. იგი შედგება მხოლოდ წყლის მოლეკულებისგან - ეს არის ელემენტარული მოლეკულები, რომლებიც შეიცავს წყალბადის ორ ატომს და ერთ ჟანგბადს. თუმცა, ყინული ალბათ ყველაზე იდუმალი ნივთიერებაა სამყაროში. მეცნიერებმა აქამდე ვერ შეძლეს მისი ზოგიერთი თვისების ახსნა.
2. Supercooling და "Flash" გაყინვა
ყველამ იცის, რომ წყალი ყოველთვის იქცევა ყინულად, როცა 0 °C-მდე გაცივდება... ზოგიერთი შემთხვევის გარდა! ასეთი შემთხვევაა, მაგალითად, „სუპერგაციება“, რომელიც არის ძალიან სუფთა წყლის თვისება, რომ დარჩეს თხევად ყინვამდე გაცივებისას. ეს ფენომენი შესაძლებელი ხდება იმის გამო, რომ გარემო არ შეიცავს კრისტალიზაციის ცენტრებს ან ბირთვებს, რომლებსაც შეუძლიათ ყინულის კრისტალების წარმოქმნის პროვოცირება. ასე რომ, წყალი რჩება თხევადი სახით, მაშინაც კი, როდესაც გაცივდება ცელსიუს გრადუსამდე ტემპერატურამდე. კრისტალიზაციის პროცესი შეიძლება გამოიწვიოს, მაგალითად, გაზის ბუშტებით, მინარევებით (დაბინძურებით), კონტეინერის არათანაბარი ზედაპირით. მათ გარეშე წყალი თხევად მდგომარეობაში დარჩება. როდესაც კრისტალიზაციის პროცესი დაიწყება, შეგიძლიათ უყუროთ, როგორ გადაიქცევა სუპერ-გაციებული წყალი მყისიერად ყინულად.
უყურეთ ვიდეოს (2 901 Kb, 60 c) Phil Medina-ს (www.mrsciguy.com) და თავად დარწმუნდებით >>
კომენტარი.ზედმეტად გაცხელებული წყალი ასევე რჩება თხევადი მაშინაც კი, როდესაც თბება დუღილის წერტილზე მაღლა.
3. „მინის“ წყალი
სწრაფად და უყოყმანოდ დაასახელეთ რამდენი განსხვავებული მდგომარეობა აქვს წყალს?
თუ თქვენ უპასუხეთ სამს (მყარი, თხევადი, აირი), მაშინ ცდებით. მეცნიერები განასხვავებენ წყლის მინიმუმ 5 სხვადასხვა მდგომარეობას თხევადი სახით და 14 ყინულის მდგომარეობას.
გახსოვთ საუბარი სუპერ გაცივებულ წყალზე? ასე რომ, რაც არ უნდა გააკეთოთ, -38 ° C-ზე, ყველაზე სუფთა სუპერ-გაციებული წყალიც კი მოულოდნელად იქცევა ყინულად. რა ხდება შემდგომი შემცირებით
ტემპერატურა? -120 °C-ზე რაღაც უცნაური ხდება წყალთან: ის ხდება ზებლანტი ან ბლანტი, როგორც მელასა, ხოლო -135 °C-ზე დაბალ ტემპერატურაზე გადაიქცევა „მინის“ ან „მინის“ წყალში - მყარ ნივთიერებად, რომელშიც არ არის კრისტალური სტრუქტურა.
4. წყლის კვანტური თვისებები
მოლეკულურ დონეზე წყალი კიდევ უფრო გასაოცარია. 1995 წელს მეცნიერთა მიერ ჩატარებულმა ნეიტრონების გაფანტვის ექსპერიმენტმა მოულოდნელი შედეგი გამოიღო: ფიზიკოსებმა აღმოაჩინეს, რომ წყლის მოლეკულებზე მიმართული ნეიტრონები „ხედავენ“ 25%-ით ნაკლებ წყალბადის პროტონებს, ვიდრე მოსალოდნელი იყო.
აღმოჩნდა, რომ ერთი ატოწამის სიჩქარით (10 -18 წამი) ხდება უჩვეულო კვანტური ეფექტი და წყლის ქიმიური ფორმულა ჩვეულებრივის ნაცვლად - H 2 O, ხდება H 1.5 O!
5. აქვს თუ არა წყალს მეხსიერება?
ჰომეოპათია, ჩვეულებრივი მედიცინის ალტერნატივა, ამტკიცებს, რომ სამკურნალო პროდუქტის განზავებულ ხსნარს შეუძლია სხეულზე სამკურნალო ეფექტი მოახდინოს, მაშინაც კი, თუ განზავების ფაქტორი იმდენად დიდია, რომ ხსნარში წყლის მოლეკულების გარდა არაფერი რჩება. ჰომეოპათიის მომხრეები ამ პარადოქსს ხსნიან კონცეფციით, სახელწოდებით „წყლის მეხსიერება“, რომლის თანახმად, წყალს მოლეკულურ დონეზე აქვს მასში გახსნილი ნივთიერების „მეხსიერება“ და ინარჩუნებს თავდაპირველი კონცენტრაციის ხსნარის თვისებებს მას შემდეგ, რაც მასში რჩება ინგრედიენტის ერთი მოლეკულა.
მეცნიერთა საერთაშორისო ჯგუფმა ბელფასტის დედოფლის უნივერსიტეტის პროფესორ მადლენ ენის ხელმძღვანელობით, რომელიც აკრიტიკებდა ჰომეოპათიის პრინციპებს, ჩაატარა ექსპერიმენტი 2002 წელს ამ კონცეფციის ერთხელ და სამუდამოდ უარსაყოფად. შედეგი საპირისპირო იყო, რის შემდეგაც მეცნიერებმა განაცხადეს, რომ ისინი შეძლეს დაამტკიცონ "წყლის მეხსიერების" ეფექტის რეალობა. თუმცა დამოუკიდებელი ექსპერტების მეთვალყურეობის ქვეშ ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა შედეგი არ მოიტანა. კამათი "წყლის მეხსიერების" ფენომენის არსებობის შესახებ გრძელდება.
წყალს ბევრი სხვა უჩვეულო თვისება აქვს, რომლებიც ამ სტატიაში არ განვიხილეთ.
ლიტერატურა.
1. 5 მართლაც უცნაური რამ წყლის შესახებ / http://www.neatorama.com.
2. წყლის საიდუმლო: შეიქმნა არისტოტელე-მპემბას ეფექტის თეორია / http://www.o8ode.ru.
3. ნეპომნიახჩი ნ.ნ. უსულო ბუნების საიდუმლოებები. ყველაზე იდუმალი ნივთიერება სამყაროში / http://www.bibliotekar.ru.
ცხელი წყლის გამაგრების ფენომენი უფრო სწრაფად, ვიდრე ცივი წყალი, მეცნიერებაში ცნობილია როგორც Mpemba ეფექტი. ისეთი დიდი გონება, როგორიცაა არისტოტელე, ფრენსის ბეკონი და რენე დეკარტი, ფიქრობდნენ ამ პარადოქსულ ფენომენზე, მაგრამ ათასწლეულების მანძილზე ჯერ ვერავინ შეძლო ამ ფენომენის გონივრული ახსნა.
მხოლოდ 1963 წელს, სკოლის მოსწავლემ ტანგანიკას რესპუბლიკიდან, ერასტო მპემბამ, შეამჩნია ეს ეფექტი ნაყინის მაგალითზე, მაგრამ არცერთმა ზრდასრულმა მას ახსნა არ მისცა. მიუხედავად ამისა, ფიზიკოსები და ქიმიკოსები სერიოზულად ფიქრობდნენ ასეთ მარტივ, მაგრამ ასე გაუგებარ ფენომენზე.
მას შემდეგ გამოითქვა სხვადასხვა ვერსიები, რომელთაგან ერთ-ერთი ასეთი იყო: ცხელი წყლის ნაწილი თავიდან უბრალოდ ორთქლდება, შემდეგ კი, როცა უფრო მცირე რაოდენობა რჩება, წყალი უფრო სწრაფად მყარდება. ეს ვერსია, მისი სიმარტივის გამო, გახდა ყველაზე პოპულარული, მაგრამ მეცნიერები ბოლომდე არ იყვნენ კმაყოფილი.
ახლა სინგაპურის ნანიანგის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის მკვლევართა გუნდი, ქიმიკოს სი ჟანგის ხელმძღვანელობით, ამბობს, რომ მათ ამოხსნეს უძველესი საიდუმლო, თუ რატომ. თბილი წყალიიყინება უფრო სწრაფად, ვიდრე ცივი. როგორც ჩინელმა ექსპერტებმა გაარკვიეს, საიდუმლო მდგომარეობს წყლის მოლეკულებს შორის წყალბადის ობლიგაციებში შენახული ენერგიის რაოდენობაში.
მოგეხსენებათ, წყლის მოლეკულები შედგება ერთი ჟანგბადის ატომისა და წყალბადის ორი ატომისგან, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული კოვალენტური ბმებით, რაც ნაწილაკების დონეზე ელექტრონების გაცვლას ჰგავს. სხვა ცნობილი ფაქტიარის ის, რომ წყალბადის ატომები იზიდავს ჟანგბადის ატომებს მეზობელი მოლეკულებიდან - ეს ქმნის წყალბადის ბმებს.
ამავდროულად, წყლის მოლეკულები მთლიანად მოგერიებენ ერთმანეთს. სინგაპურის მეცნიერებმა შენიშნეს, რომ რაც უფრო თბილია წყალი, მით უფრო დიდია მანძილი სითხის მოლეკულებს შორის საგრებელი ძალების გაზრდის გამო. შედეგად, წყალბადის ბმები იჭიმება და შესაბამისად ინახავს მეტ ენერგიას. ეს ენერგია გამოიყოფა წყლის გაციებისას – მოლეკულები უახლოვდებიან ერთმანეთს. ენერგიის დაბრუნება კი, მოგეხსენებათ, გაგრილებას ნიშნავს.
როგორც ქიმიკოსები წერენ თავიანთ სტატიაში, რომელიც შეგიძლიათ იხილოთ arXiv.org preprint საიტზე, წყალბადის ბმები უფრო ძლიერად იჭიმება ცხელ წყალში, ვიდრე ცივ წყალში. ამრიგად, აღმოჩნდება, რომ მეტი ენერგია ინახება ცხელი წყლის წყალბადურ ობლიგაციებში, რაც ნიშნავს, რომ უფრო მეტი ენერგია გამოიყოფა გაციებისას. ნულამდე ტემპერატურა. ამ მიზეზით, გაყინვა უფრო სწრაფია.
დღემდე მეცნიერებმა ეს გამოცანა მხოლოდ თეორიულად ამოხსნეს. როდესაც ისინი წარმოადგენენ თავიანთი ვერსიის დამაჯერებელ მტკიცებულებებს, მაშინ კითხვა, თუ რატომ იყინება ცხელი წყალი უფრო სწრაფად, ვიდრე ცივი წყალი, შეიძლება ჩაითვალოს დახურულად.
ეს მართალია, თუმცა წარმოუდგენლად ჟღერს, რადგან გაყინვის პროცესში წინასწარ გახურებულმა წყალმა უნდა გაიაროს ცივი წყლის ტემპერატურა. იმავდროულად, ეს ეფექტი ფართოდ გამოიყენება, მაგალითად, ყინულის მოედანი და სლაიდები ზამთარში ცხელი წყლით ივსება და არა. ცივი წყალი. ექსპერტები მძღოლებს ურჩევენ, ზამთარში სარეცხი მანქანის რეზერვუარში ცივი და არა ცხელი წყალი დაასხონ. პარადოქსი მთელ მსოფლიოში ცნობილია როგორც "მპემბა ეფექტი".
ეს ფენომენი ერთ დროს არისტოტელემ, ფრენსის ბეკონმა და რენე დეკარტმა მოიხსენიეს, მაგრამ მხოლოდ 1963 წელს ფიზიკის პროფესორებმა მიაქციეს ყურადღება და ცდილობდნენ გამოეკვლიათ. ყველაფერი მაშინ დაიწყო, როცა ტანზანიელმა სკოლის მოსწავლემ, ერასტო მპემბამ შეამჩნია, რომ ნაყინის დასამზადებლად ტკბილი რძე უფრო სწრაფად მყარდება, თუ ის წინასწარ გახურდება და ვარაუდობს, რომ ცხელი წყალი უფრო სწრაფად იყინება, ვიდრე ცივი წყალი. მან მიმართა ფიზიკის მასწავლებელს დაზუსტებისთვის, მაგრამ მან მხოლოდ გაეცინა სტუდენტს და უთხრა შემდეგი: "ეს არ არის მსოფლიო ფიზიკა, არამედ მპემბას ფიზიკა".
საბედნიეროდ, ერთ დღეს სკოლას ეწვია დენის ოსბორნი, ფიზიკის პროფესორი დარ ეს სალამის უნივერსიტეტიდან. და მპემბა მას იმავე კითხვით მიუბრუნდა. პროფესორი ნაკლებად სკეპტიკურად იყო განწყობილი, თქვა, რომ არ შეეძლო განსჯა ის, რაც არასდროს უნახავს და სახლში დაბრუნების შემდეგ თანამშრომლებს სთხოვა შესაბამისი ექსპერიმენტების ჩატარება. როგორც ჩანს, მათ დაადასტურეს ბიჭის სიტყვები. ყოველ შემთხვევაში, 1969 წელს ოსბორნმა ისაუბრა მპემბასთან მუშაობის შესახებ ჟურნალში "Eng. ფიზიკაᲒანათლება". იმავე წელს კანადის ეროვნული კვლევის საბჭოს წევრმა ჯორჯ კელმა გამოაქვეყნა სტატია, რომელიც აღწერს ფენომენს ინგლისურად. ამერიკელიჟურნალიდანფიზიკა».
ამ პარადოქსის რამდენიმე შესაძლო ახსნა არსებობს:
- ცხელი წყალი უფრო სწრაფად აორთქლდება, რითაც მცირდება მისი მოცულობა, ხოლო იგივე ტემპერატურის მქონე წყლის უფრო მცირე მოცულობა უფრო სწრაფად იყინება. ჰერმეტულ კონტეინერებში ცივი წყალი უფრო სწრაფად უნდა გაიყინოს.
- თოვლის საფარის არსებობა. ცხელი წყლის კონტეინერი დნება თოვლს ქვეშ, რითაც აუმჯობესებს თერმულ კონტაქტს გაგრილების ზედაპირთან. ცივი წყალი მის ქვეშ თოვლს არ დნება. თოვლის საფარის გარეშე, ცივი წყლის კონტეინერი უფრო სწრაფად უნდა გაიყინოს.
- ცივი წყალი იწყებს ყინვას ზემოდან, რითაც აუარესებს სითბოს გამოსხივების და კონვექციის პროცესებს და, შესაბამისად, სითბოს დაკარგვას, ხოლო ცხელი წყალი იწყებს გაყინვას ქვემოდან. კონტეინერებში წყლის დამატებითი მექანიკური აჟიოტაჟით ცივი წყალი უფრო სწრაფად უნდა გაიყინოს.
- გაციებულ წყალში კრისტალიზაციის ცენტრების არსებობა - მასში გახსნილი ნივთიერებები. ცივ წყალში ასეთი ცენტრების მცირე რაოდენობით, წყლის ყინულში გადაქცევა რთულია და მისი სუპერგაცივებაც კი შესაძლებელია, როდესაც ის რჩება თხევად მდგომარეობაში, აქვს ნულამდე ტემპერატურა.
ცოტა ხნის წინ კიდევ ერთი განმარტება გამოქვეყნდა. ვაშინგტონის უნივერსიტეტის დოქტორმა ჯონათან კაცმა გამოიკვლია ეს ფენომენი და დაასკვნა, რომ წყალში გახსნილი ნივთიერებები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ მასში, რომლებიც გაცხელებისას ნალექი ჩნდება.
ხსნარებში დოქტორი კაცი გულისხმობს კალციუმის და მაგნიუმის ბიკარბონატებს, რომლებიც გვხვდება მყარ წყალში. როდესაც წყალი თბება, ეს ნივთიერებები ნალექი ხდება, წყალი ხდება „რბილი“. წყალი, რომელიც არასოდეს გაცხელებულა, შეიცავს ამ მინარევებს და არის „მყარი“. როდესაც ის იყინება და ყინულის კრისტალები წარმოიქმნება, წყალში მინარევების კონცენტრაცია 50-ჯერ იზრდება. ეს ამცირებს წყლის გაყინვის წერტილს.
ეს ახსნა დამაჯერებლად არ მეჩვენება, რადგან. არ უნდა დაგვავიწყდეს, რომ ეფექტი აღმოჩენილია ნაყინის ექსპერიმენტებში და არა მძიმე წყალთან. სავარაუდოდ, ფენომენის მიზეზები თერმოფიზიკურია და არა ქიმიური.
ჯერჯერობით, მპემბას პარადოქსის ცალსახა ახსნა არ მიუღია. უნდა ითქვას, რომ ზოგიერთი მეცნიერი ამ პარადოქსს ყურადღების ღირსად არ მიიჩნევს. თუმცა, ძალიან საინტერესოა, რომ უბრალო სკოლის მოსწავლემ მიაღწია ფიზიკური ეფექტის აღიარებას და პოპულარობა მოიპოვა თავისი ცნობისმოყვარეობისა და შეუპოვრობის გამო.
დამატებულია 2014 წლის თებერვალში
ჩანაწერი დაიწერა 2011 წელს. მას შემდეგ გამოჩნდა მპემბას ეფექტის ახალი კვლევები და მისი ახსნის ახალი მცდელობები. ასე რომ, 2012 წელს, დიდი ბრიტანეთის სამეფო ქიმიის საზოგადოებამ გამოაცხადა საერთაშორისო კონკურსი სამეცნიერო საიდუმლოს "მპემბას ეფექტის" გასარკვევად, საპრიზო ფონდით 1000 ფუნტი. ბოლო ვადა 2012 წლის 30 ივლისს განისაზღვრა. გამარჯვებული გახდა ნიკოლა ბრეგოვიკი ზაგრების უნივერსიტეტის ლაბორატორიიდან. მან გამოაქვეყნა თავისი ნაშრომი, რომელშიც გააანალიზა ამ ფენომენის ახსნის წინა მცდელობები და მივიდა იმ დასკვნამდე, რომ ისინი არ იყო დამაჯერებელი. მის მიერ შემოთავაზებული მოდელი დაფუძნებულია წყლის ფუნდამენტურ თვისებებზე. მსურველებს შეუძლიათ იპოვონ სამუშაო მისამართზე http://www.rsc.org/mpemba-competition/mpemba-winner.asp
კვლევა ამით არ დასრულებულა. 2013 წელს სინგაპურელმა ფიზიკოსებმა თეორიულად დაამტკიცეს მეპემბას ეფექტის მიზეზი. ნამუშევარი შეგიძლიათ იხილოთ http://arxiv.org/abs/1310.6514.
დაკავშირებული სტატიები საიტზე:
განყოფილების სხვა სტატიები
კომენტარები:
ალექსეი მიშნევი. , 06.10.2012 04:14
რატომ აორთქლდება ცხელი წყალი უფრო სწრაფად? მეცნიერებმა პრაქტიკულად დაამტკიცეს, რომ ერთი ჭიქა ცხელი წყალი უფრო სწრაფად იყინება, ვიდრე ცივი წყალი. მეცნიერებს არ შეუძლიათ ამ ფენომენის ახსნა იმ მიზეზით, რომ მათ არ ესმით ფენომენის არსი: სიცხე და სიცივე! სითბო და სიცივეა ფიზიკური შეგრძნება, რომელიც იწვევს მატერიის ნაწილაკების ურთიერთქმედებას, მაგნიტური ტალღების საწინააღმდეგო შეკუმშვის სახით, რომლებიც მოძრაობენ სივრცის მხრიდან და დედამიწის ცენტრიდან. მაშასადამე, რაც უფრო დიდია ამ მაგნიტური ძაბვის პოტენციური სხვაობა, მით უფრო სწრაფად ხდება ენერგიის გაცვლა ერთი ტალღის მეორეში კონტრშეღწევის მეთოდით. ანუ დიფუზიით! ჩემი სტატიის პასუხად ერთი ოპონენტი წერს: 1) „..ცხელი წყალი უფრო სწრაფად აორთქლდება, რის შედეგადაც ნაკლებია, ამიტომ უფრო სწრაფად იყინება“ კითხვა! რა ენერგია იწვევს წყლის აორთქლებას უფრო სწრაფად? 2) ჩემს სტატიაში საუბარია შუშაზე და არა ხის ღარზე, რომელსაც მოწინააღმდეგე კონტრარგუმენტად ასახელებს. რა არ არის სწორი! მე ვპასუხობ კითხვას: "რა მიზეზით ხდება წყლის აორთქლება ბუნებაში?" მაგნიტური ტალღები, რომლებიც ყოველთვის გადაადგილდებიან დედამიწის ცენტრიდან კოსმოსში, გადალახავს მაგნიტური შეკუმშვის ტალღების საწინააღმდეგო წნევას (რომლებიც ყოველთვის მოძრაობენ კოსმოსიდან დედამიწის ცენტრში), ამავდროულად ასხურებენ წყლის ნაწილაკებს კოსმოსში გადასვლის შემდეგ. , ისინი იმატებენ მოცულობაში. ანუ გაფართოვდეს! შეკუმშვის მაგნიტური ტალღების დაძლევის შემთხვევაში წყლის ეს ორთქლები იკუმშება (კონდენსირებულია) და ამ მაგნიტური შეკუმშვის ძალების გავლენით წყალი ნალექის სახით უბრუნდება მიწას! პატივისცემით! ალექსეი მიშნევი. 2012 წლის 6 ოქტომბერი.
ალექსეი მიშნევი. , 06.10.2012 04:19
რა არის ტემპერატურა. ტემპერატურა არის მაგნიტური ტალღების ელექტრომაგნიტური სტრესის ხარისხი შეკუმშვისა და გაფართოების ენერგიით. ამ ენერგიების წონასწორული მდგომარეობის შემთხვევაში, სხეულის ან ნივთიერების ტემპერატურა სტაბილურ მდგომარეობაშია. თუ ამ ენერგიების წონასწორობა დარღვეულია, გაფართოების ენერგიის მიმართ, სხეული ან ნივთიერება იზრდება სივრცის მოცულობაში. შეკუმშვის მიმართულებით მაგნიტური ტალღების ენერგიის გადამეტების შემთხვევაში სხეული ან ნივთიერება მცირდება სივრცის მოცულობაში. ელექტრომაგნიტური სტრესის ხარისხი განისაზღვრება საცნობარო სხეულის გაფართოების ან შეკუმშვის ხარისხით. ალექსეი მიშნევი.
მოისეევა ნატალია, 23.10.2012 11:36 | VNIIM
ალექსეი, თქვენ საუბრობთ სტატიაზე, რომელიც ასახავს თქვენს აზრებს ტემპერატურის კონცეფციის შესახებ. მაგრამ არავინ წაიკითხა. გთხოვთ მომეცი ლინკი. ზოგადად, თქვენი შეხედულებები ფიზიკაზე ძალიან თავისებურია. არასოდეს მსმენია „საცნობარო სხეულის ელექტრომაგნიტური გაფართოების“ შესახებ.
იური კუზნეცოვი, 04.12.2012 12:32
შემოთავაზებულია ჰიპოთეზა, რომ ეს არის ინტერმოლეკულური რეზონანსის მუშაობა და მის მიერ წარმოქმნილ მოლეკულებს შორის პონდერომოტიული მიზიდულობა. ცივ წყალში მოლეკულები მოძრაობენ და ვიბრირებენ შემთხვევით, სხვადასხვა სიხშირით. როდესაც წყალი თბება, რხევის სიხშირის მატებასთან ერთად, მათი დიაპაზონი ვიწროვდება (სიხშირის სხვაობა თხევადი ცხელი წყლით აორთქლების წერტილამდე მცირდება), მოლეკულების რხევის სიხშირეები უახლოვდება ერთმანეთს, რის შედეგადაც ხდება რეზონანსი. მოლეკულებს შორის. გაციებისას ეს რეზონანსი ნაწილობრივ შენარჩუნებულია, მაშინვე არ კვდება. სცადეთ დააჭიროთ გიტარის ორი სიმიდან ერთს, რომლებიც რეზონანსშია. ახლა გაუშვით - სიმები კვლავ დაიწყებს ვიბრაციას, რეზონანსი აღადგენს მის ვიბრაციას. ასე რომ, გაყინულ წყალში გარედან გაცივებული მოლეკულები ცდილობენ დაკარგონ რხევების ამპლიტუდა და სიხშირე, მაგრამ ჭურჭლის შიგნით არსებული „თბილი“ მოლეკულები რხევებს უკან „იზიდავენ“, ვიბრატორების როლს ასრულებენ, ხოლო გარეები მოქმედებენ როგორც რეზონატორები. სწორედ ვიბრატორებსა და რეზონატორებს შორის წარმოიქმნება პონდერომოტიული მიზიდულობა*. როდესაც პონდერომოძრავი ძალა უფრო დიდი ხდება, ვიდრე მოლეკულების კინეტიკური ენერგიით გამოწვეულ ძალაზე (რომლებიც არა მხოლოდ ვიბრირებენ, არამედ მოძრაობენ წრფივად), ხდება დაჩქარებული კრისტალიზაცია - „მპემბას ეფექტი“. Ponderomotive კავშირი ძალიან არასტაბილურია, Mpemba ეფექტი ძლიერ დამოკიდებულია ყველა თანმხლებ ფაქტორზე: გასაყინი წყლის მოცულობა, მისი გათბობის ბუნება, გაყინვის პირობები, ტემპერატურა, კონვექცია, სითბოს გაცვლის პირობები, გაზის გაჯერება, სამაცივრო განყოფილების ვიბრაცია. , ვენტილაცია, მინარევები, აორთქლება და ა.შ. შესაძლოა განათებისგანაც კი... ამიტომ, ეფექტს ბევრი ახსნა აქვს და ზოგჯერ ძნელია რეპროდუცირება. იგივე „რეზონანსული“ მიზეზით ადუღებული წყალიადუღდება უფრო სწრაფად, ვიდრე ადუღებული - რეზონანსი ადუღებიდან გარკვეული დროის განმავლობაში ინარჩუნებს წყლის მოლეკულების ვიბრაციის ინტენსივობას (გაციების დროს ენერგიის დაკარგვა ძირითადად გამოწვეულია მოლეკულების წრფივი მოძრაობის კინეტიკური ენერგიის დაკარგვით). ინტენსიური გაცხელებით, ვიბრატორის მოლეკულები იცვლებიან როლებს რეზონატორის მოლეკულებთან გაყინვასთან შედარებით - ვიბრატორების სიხშირე ნაკლებია რეზონატორების სიხშირეზე, რაც ნიშნავს, რომ მოლეკულებს შორის არ არის მიზიდულობა, არამედ მოგერიება, რაც აჩქარებს სხვაზე გადასვლას. აგრეგაციის მდგომარეობა (წყვილი).
ვლად, 11.12.2012 03:42
ტვინი დამიმტვრია...
ანტონი, 04.02.2013 02:02
1. მართლაც იმდენად დიდია ეს პონდერომოტივი, რომ გავლენას ახდენს სითბოს გადაცემის პროცესზე? 2. ნიშნავს თუ არა ეს, რომ როდესაც ყველა სხეული თბება გარკვეულ ტემპერატურაზე, მათი სტრუქტურული ნაწილაკები რეზონანსში შედიან? 3. რატომ ქრება ეს რეზონანსი გაციებისას? 4. ეს თქვენი ვარაუდია? თუ არის წყარო, გთხოვთ მიუთითოთ. 5. ამ თეორიის მიხედვით, ჭურჭლის ფორმა მნიშვნელოვან როლს შეასრულებს და თუ ის თხელი და ბრტყელია, მაშინ სხვაობა გაყინვის დროში დიდი არ იქნება, ე.ი. შეგიძლიათ შეამოწმოთ.
გუდრათ , 11.03.2013 10:12 | METAK
ცივ წყალს უკვე აქვს აზოტის ატომები და წყლის მოლეკულებს შორის მანძილი უფრო ახლოსაა, ვიდრე ცხელ წყალში. ანუ, დასკვნა: ცხელი წყალი უფრო სწრაფად შთანთქავს აზოტის ატომებს და ამავე დროს ის სწრაფად იყინება, ვიდრე ცივი წყალი - ეს შედარებულია რკინის გამკვრივებასთან, რადგან ცხელი წყალი იქცევა ყინულად და ცხელი რკინა გამაგრდება სწრაფი გაცივებისას!
ვლადიმერ , 03/13/2013 06:50
ან შეიძლება ეს: ცხელი წყლისა და ყინულის სიმკვრივე ცივი წყლის სიმკვრივეზე ნაკლებია და, შესაბამისად, წყალს არ სჭირდება სიმკვრივის შეცვლა, ამაზე გარკვეული დრო კარგავს და იყინება.
ალექსეი მიშნევი, 03/21/2013 11:50 სთ
სანამ ნაწილაკების რეზონანსებზე, მიზიდულობასა და ვიბრაციაზე ვისაუბრებთ, საჭიროა გავიგოთ და ვუპასუხოთ კითხვას: რა ძალები აიძულებს ნაწილაკებს ვიბრაციას? ვინაიდან კინეტიკური ენერგიის გარეშე შეკუმშვა არ შეიძლება. შეკუმშვის გარეშე, გაფართოება არ შეიძლება. გაფართოების გარეშე არ შეიძლება იყოს კინეტიკური ენერგია! როცა სიმების რეზონანსზე იწყებ ლაპარაკს, ჯერ ცდილობდი, რომ ერთ-ერთმა ამ სიმებს ვიბრაცია დაეწყო! მიზიდულობაზე საუბრისას, უპირველეს ყოვლისა, უნდა მიუთითოთ ძალა, რომელიც ამ სხეულებს მიზიდავს! მე ვადასტურებ, რომ ყველა სხეული შეკუმშულია ატმოსფეროს ელექტრომაგნიტური ენერგიით და რომელიც შეკუმშავს ყველა სხეულს, ნივთიერებას და ელემენტარული ნაწილაკებიძალით 1,33 კგ. სმ2-ზე კი არა, ელემენტარულ ნაწილაკზე.რადგან ატმოსფეროს წნევა არ შეიძლება იყოს შერჩევითი!არ აურიოთ იგი ძალის რაოდენობაში!
დოდიკი, 05/31/2013 02:59
მეჩვენება, რომ დაგავიწყდათ ერთი ჭეშმარიტება – „მეცნიერება იწყება იქ, სადაც იწყება გაზომვები“. როგორია "ცხელი" წყლის ტემპერატურა? როგორია "ცივი" წყლის ტემპერატურა? სტატიაში ამაზე სიტყვაც არ არის ნათქვამი. აქედან შეგვიძლია დავასკვნათ - მთელი სტატია სისულელეა!
გრიგორი, 06/04/2013 12:17
დოდიკ, სანამ სტატიას სისულელეს უწოდებ, უნდა იფიქრო, რომ ისწავლო, ცოტათი მაინც. და არა მხოლოდ გაზომვა.
დიმიტრი, 24.12.2013 10:57
ცხელი წყლის მოლეკულები უფრო სწრაფად მოძრაობენ, ვიდრე ცივ წყალში, ამის გამო უფრო მჭიდრო კონტაქტია გარემოისინი, როგორც ჩანს, სწრაფად ანელებენ მთელ სიცივეს.
ივანე, 10.01.2014 05:53
გასაკვირია, რომ ასეთი ანონიმური სტატია გამოჩნდა ამ საიტზე. სტატია სრულიად არამეცნიერულია. ავტორიც და კომენტატორებიც ეჯიბრებოდნენ ერთმანეთს ფენომენის ახსნის საძიებლად, არ აწუხებდნენ იმის გარკვევას, შეიმჩნევა თუ არა ეს ფენომენი და თუ შეიმჩნევა, მაშინ რა პირობებში. უფრო მეტიც, შეთანხმებაც კი არ არსებობს იმაზე, რასაც ჩვენ რეალურად ვაკვირდებით! ასე რომ, ავტორი დაჟინებით მოითხოვს ცხელი ნაყინის სწრაფი გაყინვის ეფექტის ახსნას, თუმცა მთელი ტექსტიდან (და სიტყვებიდან "ეფექტი ნაპოვნი იქნა ნაყინის ექსპერიმენტებში") ირკვევა, რომ მან თავად არ შექმნა ასეთი ექსპერიმენტები. სტატიაში ჩამოთვლილი ფენომენის „ახსნის“ ვარიანტებიდან ჩანს, რომ აღწერილია სრულიად განსხვავებული ექსპერიმენტები. სხვადასხვა პირობებისხვადასხვა წყალხსნარებით. როგორც განმარტებების არსი და სუბიექტური განწყობაისინი ვარაუდობენ, რომ გამოთქმული იდეების ელემენტარული გამოცდაც კი არ ჩატარებულა. ვიღაცამ შემთხვევით გაიგო კურიოზული ამბავი და შემთხვევით გამოთქვა თავისი სპეკულაციური დასკვნა. ვწუხვარ, მაგრამ ეს არ არის ფიზიკური Სამეცნიერო გამოკვლევადა საუბარი მოსაწევ ოთახში.
ივანე, 01/10/2014 06:10
რაც შეეხება სტატიის კომენტარებს ლილვაკების ცხელი წყლით და ცივი სარეცხი რეზერვუარებით შევსების შესახებ. ყველაფერი მარტივია ელემენტარული ფიზიკის თვალსაზრისით. სასრიალო მოედანი ივსება ცხელი წყლით მხოლოდ იმიტომ, რომ ის უფრო ნელა იყინება. მოედანი უნდა იყოს თანაბარი და გლუვი. ეცადეთ, ცივი წყლით აავსოთ – დაგემართებათ მუწუკები და „შემორევები“, რადგან. წყალი სწრაფად გაიყინება ისე, რომ არ მოასწროს ერთგვაროვან ფენად გავრცელებას. ცხელს კი დრო ექნება თანაბარ ფენად გავრცელდეს და დნება არსებულ ყინულსა და თოვლს. სარეცხი საშუალებით ასევე არ არის რთული: დაასხით სუფთა წყალიყინვაში აზრი არ აქვს - მინაზე იყინება (თუნდაც ცხელ); და ცხელმა არამყინვარმა სითხემ შეიძლება გამოიწვიოს ცივი შუშის გაბზარვა, გარდა ამისა, მას ექნება გაყინული წერტილი მინაზე ალკოჰოლების დაჩქარებული აორთქლების გამო შუშისკენ მიმავალ გზაზე (მოქმედების პრინციპით მთვარის ნათება მაინცყველა ნაცნობია? - ალკოჰოლი აორთქლდება, წყალი რჩება).
ივანე, 01/10/2014 06:34
მაგრამ სინამდვილეში ფენომენი, სისულელეა იმის კითხვა, თუ რატომ მიმდინარეობს ორი განსხვავებული ექსპერიმენტი სხვადასხვა პირობებში განსხვავებულად. თუ ექსპერიმენტი დაყენებულია სუფთად, მაშინ თქვენ უნდა მიიღოთ იგივე ცხელი და ცივი წყალი ქიმიური შემადგენლობა- იმავე ქვაბიდან აიღეთ წინასწარ გაცივებული მდუღარე წყალი. ჩაასხით იდენტურ ჭურჭელში (მაგალითად, თხელკედლიან ჭიქებში). ჩვენ ვდებთ არა თოვლზე, არამედ იმავე მშრალ ბაზაზე, მაგალითად, ხის მაგიდა. და არა მიკროსაყინულეში, არამედ საკმარისად მოცულობით თერმოსტატში - მე ჩავატარე ექსპერიმენტი რამდენიმე წლის წინ ქვეყანაში, როდესაც გარეთ სტაბილური ყინვაგამძლე ამინდი იყო, დაახლოებით -25C. წყალი კრისტალდება გარკვეულ ტემპერატურაზე კრისტალიზაციის სითბოს გამოთავისუფლების შემდეგ. ჰიპოთეზა ემყარება იმ მტკიცებას, რომ ცხელი წყალი უფრო სწრაფად გაცივდება (ეს მართალია, კლასიკური ფიზიკის მიხედვით, სითბოს გადაცემის სიჩქარე პროპორციულია ტემპერატურის სხვაობისა), მაგრამ ინარჩუნებს გაციების სიჩქარეს მაშინაც კი, როდესაც მისი ტემპერატურა უდრის ცივი წყლის ტემპერატურას. . საკითხავია, რით განსხვავდება წყალი, რომელიც გაცივდა გარეთ +20C ტემპერატურამდე, ზუსტად იგივე წყლისგან, რომელიც გაცივდა +20C ტემპერატურამდე ერთი საათის წინ, მაგრამ ოთახში? კლასიკური ფიზიკა (სხვათა შორის, დაფუძნებული არა მოწევის ოთახში ლაპარაკზე, არამედ ასობით ათასი და მილიონობით ექსპერიმენტზე) ამბობს: დიახ, არაფერი, შემდგომი გაგრილების დინამიკა იგივე იქნება (მხოლოდ მდუღარე წყალი მიაღწევს +20 წერტილს მოგვიანებით. ). ექსპერიმენტი კი იგივეს აჩვენებს: როდესაც თავდაპირველად ცივი წყლის ჭიქაში უკვე არის ყინულის მყარი ქერქი, ცხელ წყალს არც კი უფიქრია გაყინვა. P.S. იური კუზნეცოვის კომენტარებს. გარკვეული ეფექტის არსებობა შეიძლება ჩაითვალოს დადგენილად, როდესაც აღწერილია მისი წარმოქმნის პირობები და ის სტაბილურად რეპროდუცირებულია. და როდესაც ჩვენ გვაქვს გაუგებარი ექსპერიმენტები უცნობი პირობებით, ნაადრევია მათი ახსნის თეორიების აგება და ეს არაფერს იძლევა მეცნიერული თვალსაზრისით. P.P.S. ისე, შეუძლებელია ალექსეი მიშნევის კომენტარების წაკითხვა ემოციის ცრემლების გარეშე - ადამიანი ცხოვრობს რაღაც გამოგონილ სამყაროში, რომელსაც არაფერი აქვს საერთო ფიზიკასთან და რეალურ ექსპერიმენტებთან.
გრიგორი, 13.01.2014 10:58
ივან, მე მესმის, რომ თქვენ უარყოფთ მპემბას ეფექტს? ეს არ არსებობს, როგორც თქვენი ექსპერიმენტები აჩვენებს? რატომ არის ის ასე ცნობილი ფიზიკაში და რატომ ცდილობს ბევრი მის ახსნას?
ივანე, 02/14/2014 01:51
შუადღე მშვიდობისა, გრიგოლ! არაწმინდად დადგმული ექსპერიმენტის ეფექტი არსებობს. მაგრამ, როგორც გესმით, ეს არ არის ფიზიკაში ახალი შაბლონების მოსაძებნად, არამედ ექსპერიმენტატორის უნარის გასაუმჯობესებლად. როგორც უკვე აღვნიშნე კომენტარებში, „მპემბას ეფექტის“ ახსნის ყველა ხსენებულ მცდელობაში მკვლევარები ვერც კი ნათლად ასახელებენ რას და რა პირობებში ზომავენ. და გინდა თქვა, რომ ესენი არიან ექსპერიმენტული ფიზიკოსები? Არ გამაცინო. ეფექტი ცნობილია არა ფიზიკაში, არამედ ფსევდომეცნიერულ დისკუსიებში სხვადასხვა ფორუმებსა და ბლოგებზე, რომელთაგან ახლა ზღვაა. როგორც რეალური ფიზიკური ეფექტი (იმ გაგებით, როგორც რაიმე ახლის შედეგი ფიზიკური კანონები, და არა არასწორი ინტერპრეტაციის ან უბრალოდ მითის შედეგად) მას ფიზიკისგან შორს მყოფი ადამიანები აღიქვამენ. ასე რომ, არ არსებობს საფუძველი ვისაუბროთ, როგორც ერთიანი ფიზიკური ეფექტი შედეგებზე სხვადასხვა ექსპერიმენტებიმოთავსებულია სრულიად განსხვავებულ პირობებში.
პაველ, 18.02.2014 09:59
ჰმ, ბიჭებო... სტატია "სპიდ ინფოსთვის"... არ გეწყინებათ... ;) ივანე ყველაფერში მართალია...
გრიგოლი, 19.02.2014 12:50 საათი
ივანე, გეთანხმები, რომ ახლა ბევრი ფსევდოსამეცნიერო საიტი აქვეყნებს გადაუმოწმებელ სენსაციურ მასალას.? ყოველივე ამის შემდეგ, მპემბას ეფექტი ჯერ კიდევ შესწავლილია. უფრო მეტიც, უნივერსიტეტების მეცნიერები იკვლევენ. მაგალითად, 2013 წელს ეს ეფექტი შეისწავლა სინგაპურის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის ჯგუფმა. ნახე ლინკი http://arxiv.org/abs/1310.6514. მათ მიაჩნიათ, რომ მათ იპოვეს ახსნა ამ ეფექტისთვის. აღმოჩენის არსზე დეტალურად არ დავწერ, მაგრამ მათი აზრით, ეფექტი დაკავშირებულია წყალბადის ობლიგაციებში შენახული ენერგიების განსხვავებასთან.
მოისეევა ნ.პ. , 19.02.2014 03:04
ყველასთვის, ვინც დაინტერესებულია მპემბას ეფექტის კვლევით, მე ოდნავ შევავსე სტატიის მასალა და მივაწოდე ბმულები, სადაც შეგიძლიათ გაეცნოთ უახლეს შედეგებს (იხ. ტექსტი). მადლობა კომენტარებისთვის.
ილდარი , 24.02.2014 04:12 | აზრი არ აქვს ყველაფრის ჩამოთვლას
თუ ეს მპემბას ეფექტი მართლაც ხდება, მაშინ ახსნა, ვფიქრობ, წყლის მოლეკულურ სტრუქტურაში უნდა ვეძებოთ. წყალი (როგორც პოპულარულ სამეცნიერო ლიტერატურიდან გავიგე) არსებობს არა როგორც ცალკეული H2O მოლეკულები, არამედ როგორც რამდენიმე მოლეკულის მტევანი (თუნდაც ათეულობით). წყლის ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება მოლეკულების მოძრაობის სიჩქარე, კლასტერები იშლება ერთმანეთის წინააღმდეგ და მოლეკულების ვალენტურ ობლიგაციებს არ აქვთ დრო დიდი მტევნების შეკრებისთვის. გროვების ფორმირებას ცოტა მეტი დრო სჭირდება, ვიდრე მოლეკულების სიჩქარის შენელებას. და რადგან მტევანი უფრო მცირეა, ბროლის გისოსების წარმოქმნა უფრო სწრაფია. ცივ წყალში, როგორც ჩანს, დიდი, საკმაოდ სტაბილური მტევანი ხელს უშლის გისოსების წარმოქმნას; მათ განადგურებას გარკვეული დრო სჭირდება. მე თვითონ ვნახე ტელევიზორში კურიოზული ეფექტი, როცა ქილაში ჩუმად მდგარი ცივი წყალი რამდენიმე საათის განმავლობაში თხევად რჩებოდა სიცივეში. მაგრამ როგორც კი ქილა აიღეს, ანუ ოდნავ გადაიწია ადგილიდან, ქილაში წყალი მაშინვე დაკრისტალიზდა, გაუმჭვირვალე გახდა და ქილა ასკდა. მღვდელმა, რომელმაც ეს ეფექტი გამოავლინა, ეს იმით ახსნა, რომ წყალი აკურთხა. სხვათა შორის, გამოდის, რომ წყალი მნიშვნელოვნად ცვლის სიბლანტეს ტემპერატურის მიხედვით. ჩვენ, როგორც დიდი არსებები, ამას ვერ ვამჩნევთ, მაგრამ პატარა (მმ და ნაკლები) კიბოსნაირთა და მით უმეტეს ბაქტერიების დონეზე, წყლის სიბლანტე ძალიან მნიშვნელოვანი ფაქტორია. ამ სიბლანტეს, ვფიქრობ, ასევე იძლევა წყლის მტევნის ზომა.
რუხი, 03/15/2014 05:30
ირგვლივ ყველაფერი, რასაც ჩვენ ვხედავთ, არის ზედაპირის მახასიათებლები (თვისებები), ამიტომ ენერგიად ვიღებთ მხოლოდ იმას, რაც შეგვიძლია გავზომოთ ან დავამტკიცოთ არსებობა რაიმე გზით, წინააღმდეგ შემთხვევაში ეს არის ჩიხი. ეს ფენომენი, მპემბას ეფექტი, აიხსნება მხოლოდ მარტივი მოცულობითი თეორიით, რომელიც გააერთიანებს ყველა ფიზიკურ მოდელს ურთიერთქმედების ერთიან სტრუქტურაში. სინამდვილეში ეს მარტივია
ნიკიტა, 06/06/2014 04:27 | მანქანა
მაგრამ როგორ გავაკეთო წყალი ცივი და არ იყოს თბილი, როცა მანქანაში მიდიხარ!
ალექსი, 03.10.2014 01:09
და აი, კიდევ ერთი "აღმოჩენა", გზაში. წყალი შევიდა პლასტმასის ბოთლიგაცილებით სწრაფად იყინება ღია საცობით. გასართობად, ბევრჯერ გამოვცადე ძლიერი ყინვა. ეფექტი აშკარაა. გამარჯობა თეორეტიკოსებო!
ეგენი, 27.12.2014 08:40
აორთქლებადი გამაგრილებლის პრინციპი. ვიღებთ ორ დალუქულს დახურული ბოთლებიცივი და ცხელი წყლით. სიცივეში ვდებთ. ცივი წყალი უფრო სწრაფად იყინება. ახლა ვიღებთ იგივე ბოთლებს ცივი და ცხელი წყლით, ვხსნით და ვდებთ ცივში. ცხელი წყალი უფრო სწრაფად გაიყინება, ვიდრე ცივი წყალი. თუ ავიღებთ ორ აუზს ცივი და ცხელი წყლით, მაშინ ცხელი წყალი გაცილებით სწრაფად გაიყინება. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ჩვენ ვზრდით კონტაქტს ატმოსფეროსთან. რაც უფრო ინტენსიურია აორთქლება, მით უფრო სწრაფად იკლებს ტემპერატურა. აქ აუცილებელია აღინიშნოს ტენიანობის ფაქტორი. რაც უფრო დაბალია ტენიანობა, მით უფრო ძლიერია აორთქლება და უფრო ძლიერია გაგრილება.
ნაცრისფერი TOMSK, 03/01/2015 10:55
ნაცრისფერი, 15.03.2014 05:30 - გაგრძელება რაც თქვენ იცით ტემპერატურის შესახებ ყველაფერი არ არის. არის კიდევ რაღაც. თუ თქვენ სწორად შეადგენთ ტემპერატურის ფიზიკურ მოდელს, მაშინ ის გახდება ენერგიის პროცესების აღწერის გასაღები დიფუზიიდან, დნობისა და კრისტალიზაციისგან ისეთ მასშტაბებამდე, როგორიცაა ტემპერატურის მატება წნევის მატებასთან ერთად, წნევის მატება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. ზემოაღნიშნულიდან ნათელი გახდება მზის ენერგიის ფიზიკური მოდელიც კი. ზამთარში ვარ. . 20013 წლის ადრე გაზაფხულზე, ტემპერატურის მოდელების დათვალიერების შემდეგ, შევადგინე ზოგადი ტემპერატურის მოდელი. რამდენიმე თვის შემდეგ გამახსენდა ტემპერატურის პარადოქსი და შემდეგ მივხვდი ... რომ ჩემი ტემპერატურის მოდელი ასევე აღწერს მპემბას პარადოქსს. ეს იყო 2013 წლის მაის-ივნისში. ერთი წლით დაგვიანებით, მაგრამ ეს საუკეთესოა. ჩემი ფიზიკური მოდელი არის გაყინული ჩარჩო და მისი გადახვევა შესაძლებელია როგორც წინ, ასევე უკან და მას აქვს აქტივობის საავტომობილო უნარები, სწორედ ის აქტივობა, რომელშიც ყველაფერი მოძრაობს. მაქვს 8 კლასი სკოლა და 2 წელი კოლეჯი თემის განმეორებით. 20 წელი გავიდა. ასე რომ, მე ვერ მივაწერ ცნობილი მეცნიერების რაიმე სახის ფიზიკურ მოდელებს და ასევე ფორმულებს. Ძალიან ვწუხვარ.
ანდრეი, 08.11.2015 08:52
ზოგადად, წარმოდგენა მაქვს იმაზე, თუ რატომ იყინება ცხელი წყალი უფრო სწრაფად, ვიდრე ცივი წყალი. და ჩემს ახსნაში ყველაფერი ძალიან მარტივია, თუ გაინტერესებთ, მომწერეთ მეილზე: [ელფოსტა დაცულია]
ანდრეი, 08.11.2015 08:58
ვწუხვარ, რომ არასწორი მივეცი საფოსტო ყუთიაქ არის სწორი ელფოსტა: [ელფოსტა დაცულია]
ვიქტორი, 23.12.2015 10:37
მეჩვენება, რომ ყველაფერი უფრო მარტივია, ჩვენთან თოვლი მოდის, ეს არის აორთქლებული გაზი, გაცივებული, ასე რომ, შესაძლოა, ყინვაში უფრო სწრაფად გაცივდეს, რადგან აორთქლდება და მაშინვე კრისტალიზდება ამოსვლამდე, ხოლო წყალი აირისებრ მდგომარეობაში უფრო სწრაფად გაცივდება, ვიდრე თხევადში. )
ბეკჟანი, 01/28/2016 09:18
ვინმემ რომც გაამჟღავნოს ამ ეფექტთან დაკავშირებული სამყაროს ეს კანონები, აქ არ დაწერს, ჩემი აზრით, ლოგიკური არ იქნება მისი საიდუმლოების გამჟღავნება ინტერნეტის მომხმარებლებისთვის, როცა მას შეუძლია გამოაქვეყნოს იგი ცნობილ სამეცნიერო ჟურნალებში და დაამტკიცოს თავად ხალხის წინაშე.. ასე რომ, რა დაიწერება აქ ამ ეფექტზე, მთელი ეს უმრავლესობა ლოგიკური არაა.)))
ალექსი, 22.02.2016 12:48 PM
გამარჯობა ექსპერიმენტატორები თქვენ მართალი ხართ, როცა ამბობთ, რომ მეცნიერება იწყება იქ, სადაც... არა გაზომვები, არამედ გამოთვლები. "ექსპერიმენტი" - მარადიული და შეუცვლელი არგუმენტი მათთვის, ვინც მოკლებულია ფანტაზიას და ხაზოვან აზროვნებას ყველას შეურაცხყოფა მიაყენა, ახლა E \u003d mc2-ის შემთხვევაში - ყველას ახსოვს? ცივი წყლიდან ატმოსფეროში გაფრენილი მოლეკულების სიჩქარე განსაზღვრავს ენერგიის რაოდენობას, რომელსაც ისინი აშორებენ წყალს (გაციება - ენერგიის დაკარგვა) ცხელი წყლიდან მოლეკულების სიჩქარე გაცილებით მაღალია და გადატანილი ენერგია კვადრატულია (სიჩქარე წყლის დარჩენილი მასის გაცივება) სულ ესაა, თუ "ექსპერიმენტიდან" დატოვებთ და გახსოვთ საფუძვლებიმეცნიერება
ვლადიმერ, 25.04.2016 10:53 | მეტეო
იმ დღეებში, როდესაც ანტიფრიზი იშვიათობა იყო, მანქანების გამაგრილებელი სისტემიდან წყალი საავტომობილო ფლოტის გაუცხელებელ ავტოფარეხში იშლება სამუშაო დღის შემდეგ, რათა არ გაყინულიყო ცილინდრის ბლოკი ან რადიატორი - ზოგჯერ ორივე ერთად. დილით ცხელ წყალს ასხამდნენ. ძლიერი ყინვის დროს ძრავები უპრობლემოდ მუშაობდნენ. რატომღაც, ცხელი წყლის უქონლობის გამო, ონკანიდან ასხამდნენ წყალს. წყალი მაშინვე გაიყინა. ექსპერიმენტი ძვირი იყო - ზუსტად იმდენი, რამდენიც ღირს ZIL-131 მანქანის ცილინდრის ბლოკის და რადიატორის ყიდვა და შეცვლა. ვისაც არ სჯერა, გადაამოწმოს. და მპემბამ ექსპერიმენტი ჩაატარა ნაყინით. ნაყინში კრისტალიზაცია განსხვავებულად მიმდინარეობს, ვიდრე წყალში. სცადეთ კბილებით უკბინოთ ნაყინის ნაჭერი და ყინულის ნაჭერი. დიდი ალბათობით არ გაიყინა, გაციების შედეგად შესქელდა. ხოლო მტკნარი წყალი, ცხელი თუ ცივი, იყინება 0*C ტემპერატურაზე. ცივი წყალი - სწრაფი ცხელი დროსაჭიროა გაგრილებისთვის.
მოხეტიალე , 06.05.2016 12:54 | ალექსს
"c" - სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში E=mc^2 - ფორმულა, რომელიც გამოხატავს მასის და ენერგიის ეკვივალენტობას
ალბერტი, 07/27/2016 08:22
პირველი, ანალოგია მყარი სხეულები(აორთქლების პროცესი არ არის). ცოტა ხნის წინ შედუღებული სპილენძი წყლის მილები. პროცესი ხდება გათბობით გაზის სანთურაშედუღების დნობის წერტილამდე. ერთი სახსრის გაცხელების დრო დაწყვილებასთან არის დაახლოებით ერთი წუთი. ერთი სახსარი დავამაგრე და რამდენიმე წუთში მივხვდი, რომ არასწორად შევადუღე. ცოტა დასჭირდა მილის გადახვევას შეერთებაში. სახსრის გაცხელება ისევ დამწვრობით დავიწყე და გასაკვირია, რომ სახსრის გაცხელება დნობის წერტილამდე 3-4 წუთი დამჭირდა. Როგორ თუ!? ყოველივე ამის შემდეგ, მილი ჯერ კიდევ ცხელია და, როგორც ჩანს, გაცილებით ნაკლები ენერგიაა საჭირო მისი დნობის წერტილამდე გასათბობად, მაგრამ ყველაფერი პირიქით აღმოჩნდა. ეს ყველაფერი ეხება თბოგამტარობას, რომელიც ბევრად უფრო მაღალია უკვე გაცხელებული მილისთვის და საზღვარი გაცხელებულ და ცივი მილიორ წუთში მან მოახერხა გზაჯვარედინიდან შორს გადასვლა. ახლა წყლის შესახებ. ჩვენ ვიმუშავებთ ცხელი და ნახევრად გაცხელებული ჭურჭლის კონცეფციებით. ცხელ ჭურჭელში, ვიწრო საზღვარიტემპერატურის განცალკევება ცხელ, მაღალ მოძრავ ნაწილაკებსა და ნელა მოძრავ ცივ ნაწილაკებს შორის, რომელიც შედარებით სწრაფად მოძრაობს პერიფერიიდან ცენტრამდე, რადგან ამ საზღვარზე სწრაფი ნაწილაკები სწრაფად თმობენ ენერგიას (გრილდება) მეორე მხარეს მდებარე ნაწილაკებით. საზღვარი. ვინაიდან გარე ცივი ნაწილაკების მოცულობა უფრო დიდია, მაშინ სწრაფი ნაწილაკები, რაც მათ იძლევა თერმული ენერგია, არ შეუძლია მნიშვნელოვნად გაათბოს გარე ცივი ნაწილაკები. ამიტომ, ცხელი წყლის გაგრილების პროცესი შედარებით სწრაფად ხდება. ნახევრად გაცხელებულ წყალს კი გაცილებით დაბალი თბოგამტარობა აქვს და ნახევრად გაცხელებულ და ცივ ნაწილაკებს შორის საზღვრის სიგანე გაცილებით ფართოა. ასეთი ფართო საზღვრის ცენტრში გადაადგილება გაცილებით ნელა ხდება, ვიდრე ცხელი ჭურჭლის შემთხვევაში. შედეგად, ცხელი ჭურჭელი უფრო სწრაფად გაცივდება, ვიდრე თბილი. ვფიქრობ, აუცილებელია სხვადასხვა ტემპერატურის წყლის გაგრილების პროცესის დინამიკის დაცვა ჭურჭლის შუადან კიდემდე რამდენიმე ტემპერატურის სენსორის განთავსებით.
მაქს , 19.11.2016 05:07
დამოწმებულია: იამალში, ყინვაში, ცხელი წყლით მილი იყინება და უნდა გაათბო, მაგრამ არა ცივი!
არტემი, 09.12.2016 01:25
ძნელია, მაგრამ მე მგონია, რომ ცივი წყალი ცხელზე მკვრივია, ადუღებულ წყალზე უკეთესიც და მერე არის გაციების აჩქარება, ე.ი. ცხელი წყალი ცივ ტემპერატურას აღწევს და აჭარბებს და თუ გავითვალისწინებთ, რომ ცხელი წყალი იყინება ქვემოდან და არა ზემოდან, როგორც ზემოთ დავწერე, ეს ძალიან აჩქარებს პროცესს!
ალექსანდრე სერგეევი, 21.08.2017 10:52
ასეთი ეფექტი არ არის. ვაი. 2016 წელს Nature-ში გამოქვეყნდა დეტალური სტატია თემაზე: https://en.wikipedia.org/wiki/Mpemba_effect მისგან ირკვევა, რომ თუ ექსპერიმენტები ყურადღებით ჩატარდება (თუ თბილი და ცივი წყლის ნიმუშები იგივეა ყველაფერში ტემპერატურის გარდა), ეფექტი არ შეინიშნება.
ჰედლაბი, 22.08.2017 05:31
ვიქტორი, 10/27/2017 03:52 AM
— ნამდვილად ასეა. - თუ სკოლამ ვერ გაიგო, რა არის სითბოს სიმძლავრე და ენერგიის შენარჩუნების კანონი. ამის შემოწმება მარტივია – ამისთვის გჭირდებათ: სურვილი, თავი, ხელები, წყალი, მაცივარი და მაღვიძარა. ხოლო სასრიალო მოედანები, როგორც ექსპერტები წერენ, გაყინულია (ივსება) ცივი წყლით და თბილი წყლით ასწორებენ მოჭრილ ყინულს. და ზამთარში თქვენ უნდა დაასხით ყინვის საწინააღმდეგო სითხე სარეცხი რეზერვუარში და არა წყალი. წყალი მაინც გაიყინება, ცივი წყალი კი უფრო სწრაფად გაიყინება.
ირინა, 23.01.2018 10:58
მთელი მსოფლიოს მეცნიერები არისტოტელეს დროიდან ებრძვიან ამ პარადოქსს და ყველაზე ჭკვიანები ვიქტორი, ზავლაბი და სერგეევი აღმოჩნდნენ.
დენისი, 01.02.2018 08:51
სტატიაში ყველაფერი სწორია. მაგრამ მიზეზი გარკვეულწილად განსხვავებულია. დუღილის პროცესში მასში გახსნილი ჰაერი აორთქლდება წყლიდან, შესაბამისად მდუღარე წყლის გაციებისას შედეგად მისი სიმკვრივე ნაკლები იქნება იმავე ტემპერატურის ნედლ წყალზე. განსხვავებული თბოგამტარობის სხვა მიზეზები არ არსებობს, გარდა განსხვავებული სიმკვრივისა.
ჰედლაბი, 01.03.2018 08:58 | ხელმძღვანელი ლაბორატორია
ირინა :), "მთელი მსოფლიოს მეცნიერები" არ ებრძვიან ამ "პარადოქსს", ნამდვილი მეცნიერებისთვის ეს "პარადოქსი" უბრალოდ არ არსებობს - ეს ადვილად მოწმდება კარგად გამრავლების პირობებში. "პარადოქსი" გაჩნდა აფრიკელი ბიჭის მპემბას განუმეორებელი ექსპერიმენტების გამო და გაბერილი იყო მსგავსი "მეცნიერების" მიერ :)
