Vroča voda zmrzne hitreje kot hladna voda. Video: katera voda hitreje zmrzne - vroča ali hladna
voda- s kemijskega vidika dokaj preprosta snov, vendar ima številne nenavadne lastnosti, ki nikoli ne prenehajo presenečati znanstvenikov. Spodaj je nekaj dejstev, ki jih le malo ljudi pozna.
1. Katera voda hitreje zmrzne – hladna ali vroča?
Vzemite dve posodi z vodo: v eno nalijte vročo vodo, v drugo pa hladno in ju postavite v zamrzovalnik. Topla voda bo zmrznila hitreje kot hladna voda, čeprav bi se morala hladna voda po logiki najprej spremeniti v led: navsezadnje se mora topla voda najprej ohladiti na hladno temperaturo, nato pa se spremeni v led, hladni vodi pa se ni treba ohladiti. Zakaj se to dogaja?
Leta 1963 je tanzanijski študent Erasto B. Mpemba med zamrzovanjem pripravljene mešanice sladoleda opazil, da se vroča mešanica strdi v zamrzovalnik hitreje kot hladno. Ko je mladenič svoje odkritje delil z učiteljem fizike, se mu je le smejal. Na srečo je bil učenec vztrajen in je učitelja prepričal, da je izvedel poskus, ki je potrdil njegovo odkritje: določene pogoje topla voda res zmrzne hitreje kot mraz.
Zdaj se ta pojav, ko vroča voda zamrzne hitreje kot hladna voda, imenuje " Mpemba učinek". Res je, veliko pred tem edinstvena lastnina vodo so opazili Aristotel, Francis Bacon in Rene Descartes.
Znanstveniki ne razumejo popolnoma narave tega pojava in ga razlagajo bodisi z razliko v hipotermiji, izhlapevanju, nastajanju ledu, konvekciji ali vplivu utekočinjenih plinov na vročo in hladno vodo.
2. Sposobna je takoj zmrzniti
Vsi to vedo vodo vedno postane led, ko se ohladi na 0 °C ... razen v nekaterih primerih! Tak primer je na primer prehladitev, to je lastnost zelo čiste vode, da ostane tekoča tudi, ko se ohladi na temperaturo pod lediščem. Ta pojav je mogoč zaradi dejstva, da okolje ne vsebuje kristalizacijskih centrov ali jeder, ki bi lahko izzvala nastanek ledenih kristalov. In tako voda ostane v tekoči obliki, tudi ko se ohladi na temperature pod nič stopinj Celzija.
proces kristalizacije lahko povzročijo na primer plinski mehurčki, nečistoče (kontaminanti), neravna površina zabojniki. Brez njih bo voda ostala noter tekoče stanje. Ko se začne proces kristalizacije, lahko opazujete, kako se preohlajena voda takoj spremeni v led.
Upoštevajte, da "pregreta" voda prav tako ostane tekoča, tudi če se segreje nad vrelišče.
3. 19 stanj vode
Brez oklevanja navedite, koliko različna stanja ima voda? Če ste odgovorili tri: trdno, tekoče, plinasto, potem se motite. Znanstveniki razlikujejo vsaj 5 različnih stanj vode v tekoči obliki in 14 različnih stanj v zamrznjeni obliki.
Se spomnite pogovora o zelo ohlajeni vodi? Torej, ne glede na to, kaj počnete, se bo pri -38 ° C tudi najčistejša super ohlajena voda nenadoma spremenila v led. Kaj se zgodi, ko temperatura še pade? Pri -120 °C se začne z vodo dogajati nekaj nenavadnega: postane superviskozna ali viskozna, kot je melasa, pri temperaturah pod -135 °C pa se spremeni v "steklasto" ali "steklasto" vodo - trdno snov, ki nima kristalna struktura.
4. Voda preseneča fizike
Na molekularni ravni je voda še bolj presenetljiva. Leta 1995 je poskus sipanja nevtronov, ki so ga izvedli znanstveniki, dal nepričakovan rezultat: fiziki so ugotovili, da nevtroni, usmerjeni v molekule vode, "vidijo" 25 % manj vodikovih protonov, kot je bilo pričakovano.
Izkazalo se je, da se s hitrostjo ene atosekunde (10 -18 sekund) zgodi nenavaden kvantni učinek in kemijska formula namesto vode H2O, postane H1.5O!
5. Vodni spomin
Alternativa uradni medicini homeopatija navaja, da je razredčena raztopina zdravilni izdelek lahko zagotovi zdravilni učinek na organizem, tudi če je faktor redčenja tako velik, da v raztopini ne ostane nič drugega kot molekule vode. Zagovorniki homeopatije pojasnjujejo ta paradoks s konceptom, imenovanim " vodni spomin«, po katerem ima voda na molekularni ravni »spomin« na nekoč v njej raztopljeno snov in obdrži lastnosti raztopine začetne koncentracije, potem ko v njej ne ostane niti ena molekula sestavine.
Mednarodna skupina znanstvenikov pod vodstvom profesorice Madeleine Ennis s Queen's University v Belfastu, ki je kritizirala načela homeopatije, je leta 2002 izvedla poskus, da bi koncept enkrat za vselej ovrgla. Rezultat je bil nasproten. Po tem so znanstveniki rekli, da jim je uspelo dokazati resničnost učinka " vodni spomin". Vendar poskusi, izvedeni pod nadzorom neodvisnih strokovnjakov, niso prinesli rezultatov. Spori o obstoju pojava " vodni spomin» nadaljuj.
Voda ima še veliko drugih nenavadnih lastnosti, ki jih v tem članku nismo obravnavali. Na primer, gostota vode se spreminja s temperaturo (gostota ledu je manjša od gostote vode); voda ima precej velika številka površinska napetost; v tekočem stanju je voda kompleksna in dinamično spreminjajoča se mreža vodnih skupkov, obnašanje grozdov pa vpliva na strukturo vode itd.
O teh in številnih drugih nepričakovanih lastnostih vodo lahko preberete v članku Nenavadne lastnosti vode”, katere avtor je Martin Chaplin, profesor na Univerzi v Londonu.
21.11.2017 11.10.2018 Aleksander Fircev
« Katera voda hitreje zamrzne hladna ali vroča?”- poskusite prijateljem postaviti vprašanje, najverjetneje bo večina odgovorila, da hladna voda hitreje zmrzne - in se zmotili.
Pravzaprav, če v zamrzovalnik hkrati postavite dve posodi enake oblike in prostornine, od katerih bo ena mrzla voda, druga pa topla, bo vroča voda hitreje zmrznila.
Takšna izjava se morda zdi absurdna in nerazumna. Logično je, da se mora vroča voda najprej ohladiti na hladno temperaturo, hladna voda pa naj bi se že v tem času spremenila v led.
Zakaj torej vroča voda prehiti hladno vodo na poti do zmrzovanja? Poskusimo ugotoviti.
Zgodovina opazovanj in raziskav
Ljudje so paradoksalen učinek opazovali že od antičnih časov, vendar mu nihče ni pripisoval velikega pomena. Tako so Arestotel, pa tudi Rene Descartes in Francis Bacon v svojih zapiskih opazili nedoslednosti v hitrosti zmrzovanja hladne in tople vode. Nenavaden pojav se je pogosto kazal v vsakdanjem življenju.
Dolgo časa pojav ni bil raziskan na noben način in med znanstveniki ni vzbudil velikega zanimanja.
Preučevanje nenavadnega učinka se je začelo leta 1963, ko je vedoželjni študent iz Tanzanije Erasto Mpemba opazil, da vroče mleko za sladoled zamrzne hitreje kot hladno. V upanju, da bo dobil pojasnilo o razlogih za nenavaden učinek, je mladenič vprašal svojega učitelja fizike v šoli. Vendar se mu je učitelj le smejal.
Kasneje je Mpemba poskus ponovil, vendar v svojem poskusu ni več uporabil mleka, temveč vodo in paradoksalni učinek se je znova ponovil.
Šest let pozneje, leta 1969, je Mpemba to vprašanje postavil profesorju fizike Dennisu Osbornu, ki je prišel na njegovo šolo. Profesorja je zanimalo opazovanje mladeniča, zato je bil izveden poskus, ki je potrdil prisotnost učinka, vendar razlogi za ta pojav niso bili ugotovljeni.
Od takrat se pojav imenuje Mpemba učinek.
Skozi zgodovino znanstvenih opazovanj so bile postavljene številne hipoteze o vzrokih pojava.
Leta 2012 je Britansko kraljevo kemijsko društvo objavilo natečaj hipotez za razlago učinka Mpemba. Na tekmovanju so sodelovali znanstveniki z vsega sveta, skupaj jih je bilo prijavljenih 22.000 znanstvena dela. Kljub tako impresivnemu številu člankov nobeden od njih ni razjasnil paradoksa Mpemba.
Najpogostejša različica je bila, da vroča voda hitreje zmrzne, saj preprosto hitreje izhlapi, njena prostornina se zmanjša, z zmanjševanjem prostornine pa se poveča hitrost njenega ohlajanja. Najpogostejša različica je bila sčasoma ovržena, saj je bil izveden poskus, v katerem je bilo izhlapevanje izključeno, vendar je bil učinek kljub temu potrjen.
Drugi znanstveniki so menili, da je razlog za učinek Mpemba izhlapevanje plinov, raztopljenih v vodi. Po njihovem mnenju med segrevanjem v vodi raztopljeni plini izhlapevajo, zaradi česar ta pridobi večjo gostoto kot hladna voda. Kot je znano, povečanje gostote vodi do spremembe fizične lastnosti vode (povečanje toplotne prevodnosti) in s tem povečanje hitrosti hlajenja.
Poleg tega so bile postavljene številne hipoteze, ki opisujejo hitrost kroženja vode kot funkcijo temperature. V številnih študijah so poskušali ugotoviti razmerje med materialom posod, v katerih se nahaja tekočina. Številne teorije so se zdele zelo verjetne, vendar jih ni bilo mogoče znanstveno potrditi zaradi pomanjkanja začetnih podatkov, protislovij v drugih poskusih ali zaradi dejstva, da ugotovljeni dejavniki preprosto niso bili primerljivi s hitrostjo ohlajanja vode. Nekateri znanstveniki so v svojih delih dvomili o obstoju učinka.
Leta 2013 so raziskovalci s tehnološke univerze Nanyang v Singapurju trdili, da so razrešili skrivnost učinka Mpemba. Po njihovi študiji je razlog za pojav v tem, da se količina energije, shranjene v vodikovih vezeh med molekulami hladne in tople vode, bistveno razlikuje.
Metode računalniške simulacije so pokazale naslednje rezultate: višja kot je temperatura vode, večja je razdalja med molekulami zaradi dejstva, da se povečujejo odbojne sile. In posledično se vodikove vezi molekul raztegnejo, shranjujejo velika količina energija. Ko se ohladijo, se molekule začnejo približevati druga drugi, pri čemer se sprošča energija iz vodikovih vezi. V tem primeru sproščanje energije spremlja znižanje temperature.
Oktobra 2017 so španski fiziki med drugo študijo ugotovili, da velika vloga pri nastanku učinka igra ravno odstranitev snovi iz ravnovesja (močno segrevanje pred močnim ohlajanjem). Določili so pogoje, pri katerih je verjetnost učinka največja. Poleg tega so znanstveniki iz Španije potrdili obstoj obratnega učinka Mpemba. Ugotovili so, da lahko pri segrevanju hladnejši vzorec doseže visoka temperatura hitreje kot toplo.
Kljub izčrpnim informacijam in številnim poskusom nameravajo znanstveniki učinek preučevati še naprej.
Mpemba učinek v resničnem življenju
Ste se kdaj vprašali zakaj zimski čas drsališče je poplavljeno topla voda in ni mrzlo? Kot ste že razumeli, to počnejo zato, ker bo drsališče, napolnjeno z vročo vodo, hitreje zmrznilo, kot če bi bilo napolnjeno s hladno vodo. Iz istega razloga se tobogani v zimskih ledenih mestih polivajo z vročo vodo.
Tako poznavanje obstoja pojava omogoča ljudem, da prihranijo čas pri pripravi mest za zimski razgledišport.
Poleg tega se učinek Mpemba včasih uporablja v industriji - za skrajšanje časa zamrzovanja izdelkov, snovi in materialov, ki vsebujejo vodo.
Zdi se, da v dobri stari formuli H 2 O ni skrivnosti. A v resnici je voda – vir življenja in najbolj znana tekočina na svetu – prežeta s številnimi skrivnostmi, ki jih včasih niti znanstveniki ne morejo razrešiti.
Tukaj je 5 najbolj zanimiva dejstva o vodi:
1. Vroča voda zmrzne hitreje kot hladna voda
Vzemite dve posodi z vodo: v eno nalijte vročo vodo, v drugo pa hladno in ju postavite v zamrzovalnik. Topla voda bo zmrznila hitreje kot hladna voda, čeprav bi se morala hladna voda po logiki najprej spremeniti v led: navsezadnje se mora topla voda najprej ohladiti na hladno temperaturo, nato pa se spremeni v led, hladni vodi pa se ni treba ohladiti. Zakaj se to dogaja?
Leta 1963 Erasto B. Mpemba, srednješolec Srednja šola v Tanzaniji sem pri zamrzovanju pripravljene sladoledne mešanice opazil, da se vroča mešanica v zamrzovalniku hitreje strdi kot hladna. Ko je mladenič svoje odkritje delil z učiteljem fizike, se mu je le smejal. Na srečo je bil učenec vztrajen in je učitelja prepričal v poskus, ki je potrdil njegovo odkritje: topla voda pod določenimi pogoji res zmrzne hitreje kot hladna.
Ta pojav, ko vroča voda zmrzne hitreje kot hladna voda, se imenuje učinek Mpemba. Res je, veliko pred njim so to edinstveno lastnost vode opazili že Aristotel, Francis Bacon in Rene Descartes.
Znanstveniki ne razumejo popolnoma narave tega pojava in ga razlagajo bodisi z razliko v hipotermiji, izhlapevanju, nastajanju ledu, konvekciji ali vplivu utekočinjenih plinov na vročo in hladno vodo.
Opomba H.RU k temi "Vroča voda zmrzne hitreje kot hladna voda".
Ker je problematika hlajenja bližja nam, strokovnjakom za hlajenje, si bomo dovolili, da se poglobimo v bistvo tega problema in podamo dve mnenji o naravi tako skrivnostnega pojava.
1. Znanstvenik z Univerze v Washingtonu je ponudil razlago skrivnostnega pojava, znanega že iz časov Aristotela: zakaj vroča voda zmrzne hitreje kot hladna voda.
Pojav, imenovan učinek Mpemba, se v praksi pogosto uporablja. Strokovnjaki na primer avtomobilistom svetujejo, naj pozimi v posodo za pranje točijo hladno in ne vročo vodo. Toda kaj je v ozadju tega pojava? za dolgo časa ostal neznan.
Doktor Jonathan Katz z Univerze v Washingtonu je raziskal ta pojav in ugotovil, da imajo pri njem pomembno vlogo v vodi raztopljene snovi, ki se pri segrevanju obarjajo, poroča EurekAlert.
Pod raztopljeno snovi dr Katz se nanaša na kalcijeve in magnezijeve bikarbonate, ki jih najdemo v trdi vodi. Ko se voda segreje, se te snovi obarjajo in tvorijo vodni kamen na stenah kotlička. Voda, ki ni bila nikoli segreta, vsebuje te nečistoče. Ko zmrzne in nastanejo ledeni kristali, se koncentracija nečistoč v vodi poveča za 50-krat. To zniža zmrzišče vode. "In zdaj se mora voda ohladiti, da zmrzne," pojasnjuje dr. Katz.
Obstaja drugi razlog, ki preprečuje zmrzovanje neogrevane vode. Znižanje zmrziščne točke vode zmanjša temperaturno razliko med trdno in tekočo fazo. »Ker je hitrost, s katero voda izgublja toploto, odvisna od te temperaturne razlike, je manj verjetno, da se bo voda, ki ni bila segreta, ohladila,« pravi dr. Katz.
Po mnenju znanstvenika je njegovo teorijo mogoče preizkusiti eksperimentalno, saj. učinek Mpemba postane bolj izrazit pri trši vodi.
2. Kisik plus vodik plus mraz ustvarja led. Na prvi pogled se zdi ta prozorna snov zelo preprosta. Pravzaprav je led poln številnih skrivnosti. Led, ki ga je ustvaril Afričan Erasto Mpemba, ni razmišljal o slavi. Dnevi so bili vroči. Je želel sadni led. Vzel je karton soka in ga dal v zamrzovalnik. To je naredil več kot enkrat in zato opazil, da sok še posebej hitro zmrzne, če ga pred tem postavite na sonce - le segrejte ga! To je čudno, je pomislil tanzanijski šolar, ki je ravnal v nasprotju s svetovno modrostjo. Ali je mogoče, da se tekočina hitreje spremeni v led, jo je treba najprej ... segreti? Mladenič je bil tako presenečen, da je svoje ugibanje delil z učiteljem. O tej zanimivosti je poročal v tisku.
Ta zgodba se je zgodila v šestdesetih letih prejšnjega stoletja. Zdaj je "učinek Mpemba" znanstvenikom dobro znan. Toda ta na videz preprost pojav je dolgo ostal skrivnost. Zakaj vroča voda zmrzne hitreje kot hladna?
Šele leta 1996 je fizik David Auerbach našel rešitev. Da bi odgovoril na to vprašanje, je celo leto izvajal eksperiment: segreval je vodo v kozarcu in jo ponovno ohladil. Kaj je torej ugotovil? Pri segrevanju zračni mehurčki, raztopljeni v vodi, izhlapijo. Voda brez plinov lažje zmrzne na stenah posode. »Seveda bo zmrznila tudi voda z visoko vsebnostjo zraka,« pravi Auerbach, »vendar ne pri nič stopinjah Celzija, ampak šele pri minus štirih do šestih stopinjah.« Seveda boste morali počakati dlje. Torej vroča voda zmrzne pred mrzlo, to je znanstveno dejstvo.
Skoraj ni snovi, ki bi se pred našimi očmi pojavila tako lahkotno kot led. Sestavljen je le iz molekul vode - to je elementarnih molekul, ki vsebujejo dva atoma vodika in enega kisika. Vendar pa je led morda najbolj skrivnostna snov v vesolju. Nekaterih njegovih lastnosti znanstvenikom doslej še ni uspelo pojasniti.
2. Superhlajenje in "bliskovno" zamrzovanje
Vsi vemo, da se voda vedno spremeni v led, ko se ohladi na 0 °C... razen v nekaterih primerih! Tak primer je na primer »supercooling«, to je lastnost zelo čiste vode, da ostane tekoča tudi, ko se ohladi pod ledišče. Ta pojav je mogoč zaradi dejstva, da okolje ne vsebuje kristalizacijskih centrov ali jeder, ki bi lahko izzvala nastanek ledenih kristalov. In tako voda ostane v tekoči obliki, tudi ko se ohladi na temperature pod nič stopinj Celzija. Proces kristalizacije lahko sprožijo na primer plinski mehurčki, nečistoče (onesnaženje), neravna površina posode. Brez njih bo voda ostala v tekočem stanju. Ko se začne proces kristalizacije, lahko opazujete, kako se preohlajena voda takoj spremeni v led.
Oglejte si video (2 901 Kb, 60 c) Phila Medine (www.mrsciguy.com) in se prepričajte sami >>
Komentiraj. Pregreta voda tudi ostane tekoča, tudi če se segreje nad vrelišče.
3. "Steklena" voda
Hitro in brez oklevanja naštej, koliko različnih stanj ima voda?
Če ste odgovorili tri (trdno, tekoče, plinasto), se motite. Znanstveniki ločijo vsaj 5 različnih stanj vode v tekoči obliki in 14 stanj ledu.
Se spomnite pogovora o zelo ohlajeni vodi? Torej, ne glede na to, kaj počnete, se pri -38 °C tudi najčistejša super ohlajena voda nenadoma spremeni v led. Kaj se zgodi z nadaljnjim zmanjšanjem
temperatura? Pri –120 °C se začne z vodo dogajati nekaj nenavadnega: postane superviskozna ali viskozna, kot melasa, pri temperaturah pod –135 °C pa se spremeni v »steklasto« ali »steklasto« vodo – trdno snov, v kateri ni kristalne strukture.
4. Kvantne lastnosti vode
Na molekularni ravni je voda še bolj neverjetna. Leta 1995 je poskus sipanja nevtronov, ki so ga izvedli znanstveniki, dal nepričakovan rezultat: fiziki so ugotovili, da nevtroni, usmerjeni na molekule vode, "vidijo" 25 % manj vodikovih protonov, kot je bilo pričakovano.
Izkazalo se je, da se s hitrostjo ene atosekunde (10 -18 sekund) zgodi nenavaden kvantni učinek in kemijska formula vode namesto običajne - H 2 O, postane H 1,5 O!
5. Ali ima voda spomin?
Homeopatija, alternativa klasični medicini, trdi, da lahko razredčena raztopina zdravila deluje zdravilno na telo, tudi če je faktor redčenja tako velik, da v raztopini ne ostane nič drugega kot molekule vode. Zagovorniki homeopatije pojasnjujejo ta paradoks s konceptom, imenovanim "spomin vode", po katerem ima voda na molekularni ravni "spomin" na snov, ki je bila enkrat v njej raztopljena, in ohrani lastnosti raztopine prvotne koncentracije, potem ko ni ena sama molekula sestavine ostane v njej.
Mednarodna ekipa znanstvenikov pod vodstvom profesorice Madeleine Ennis s Queen's University v Belfastu, ki je kritizirala načela homeopatije, je leta 2002 izvedla poskus, da bi ta koncept enkrat za vselej ovrgla. Rezultat je bil ravno nasproten. Po tem so znanstveniki povedali, da uspelo dokazati resničnost učinka "spomina vode". Vendar poskusi, izvedeni pod nadzorom neodvisnih strokovnjakov, niso prinesli rezultatov. Spori o obstoju pojava "spomina vode" se nadaljujejo.
Voda ima še veliko drugih nenavadnih lastnosti, ki jih v tem članku nismo obravnavali.
Literatura.
1. 5 res čudnih stvari o vodi / http://www.neatorama.com.
2. Skrivnost vode: nastala je teorija o učinku Aristotel-Mpemba / http://www.o8ode.ru.
3. Nepomniachtchi N.N. Skrivnosti nežive narave. Najbolj skrivnostna snov v vesolju / http://www.bibliotekar.ru.
Pojav vroče vode, ki se strjuje hitreje kot hladna voda, je v znanosti znan kot učinek Mpemba. O tem paradoksalnem pojavu so razmišljali tako veliki umi, kot so Aristotel, Francis Bacon in Rene Descartes, vendar že tisočletja še nihče ni znal ponuditi razumne razlage za ta pojav.
Šele leta 1963 je šolar iz Republike Tanganjike, Erasto Mpemba, opazil ta učinek na primeru sladoleda, vendar mu nihče od odraslih ni dal pojasnila. Kljub temu so fiziki in kemiki resno razmišljali o tako preprostem, a tako nerazumljivem pojavu.
Od takrat se pojavljajo različne različice, ena od njih je bila naslednja: del tople vode najprej preprosto izhlapi, nato pa, ko ostane manjša količina, se voda hitreje strdi. Ta različica je zaradi svoje preprostosti postala najbolj priljubljena, vendar znanstveniki niso bili povsem zadovoljni.
Zdaj skupina raziskovalcev s tehnološke univerze Nanyang v Singapurju, ki jo vodi kemik Xi Zhang, pravi, da je razrešila prastaro skrivnost, zakaj topla voda zmrzne hitreje kot mraz. Kot so ugotovili kitajski strokovnjaki, je skrivnost v količini energije, shranjene v vodikovih vezeh med molekulami vode.
Kot veste, so molekule vode sestavljene iz enega atoma kisika in dveh atomov vodika, ki jih držijo skupaj kovalentne vezi, kar na ravni delcev izgleda kot izmenjava elektronov. Še ena znano dejstvo je, da atome vodika privlačijo atomi kisika iz sosednjih molekul – to tvori vodikove vezi.
Hkrati se molekule vode kot celota odbijajo. Znanstveniki iz Singapurja so opazili, da toplejša kot je voda, večja je razdalja med molekulami tekočine zaradi povečanja odbojnih sil. Posledično se vodikove vezi raztegnejo in zato shranijo več energije. Ta energija se sprosti, ko se voda ohladi – molekule se približajo druga drugi. In vračanje energije, kot veste, pomeni hlajenje.
Kot pišejo kemiki v svojem članku, ki ga je mogoče najti na spletnem mestu za prednatis arXiv.org, so vodikove vezi močneje raztegnjene v vroči vodi kot v hladni vodi. Tako se izkaže, da je več energije shranjene v vodikovih vezeh vroče vode, kar pomeni, da se je več sprosti, ko se ohladi na temperature pod ničlo. Zaradi tega je zamrzovanje hitrejše.
Do danes so znanstveniki to uganko rešili le teoretično. Ko predstavijo prepričljive dokaze o svoji različici, se lahko vprašanje, zakaj vroča voda zamrzne hitreje kot hladna voda, šteje za zaprto.
To je res, čeprav se sliši neverjetno, saj mora predgreta voda v procesu zamrzovanja prestati temperaturo hladne vode. Medtem se ta učinek pogosto uporablja.Na primer, drsališča in tobogani so pozimi napolnjeni z vročo vodo, ne hladna voda. Strokovnjaki avtomobilistom svetujejo, naj pozimi v posodo za pranje točijo hladno in ne vročo vodo. Paradoks je po vsem svetu znan kot "Mpemba učinek".
Ta pojav so nekoč omenjali že Aristotel, Francis Bacon in Rene Descartes, šele leta 1963 pa so se mu posvetili profesorji fizike in ga poskušali raziskati. Vse se je začelo, ko je tanzanijski šolar Erasto Mpemba opazil, da se sladkano mleko, ki ga je uporabil za pripravo sladoleda, strdi hitreje, če je bilo predhodno segreto, in predlagal, da vroča voda zmrzne hitreje kot hladna voda. Za pojasnilo se je obrnil na učitelja fizike, ta pa se je učencu le nasmejal z besedami: "To ni svetovna fizika, ampak fizika Mpembe."
Na srečo je šolo nekega dne obiskal Dennis Osborn, profesor fizike z univerze v Dar es Salaamu. In Mpemba se je obrnil k njemu z istim vprašanjem. Profesor je bil manj skeptičen, rekel je, da ne more soditi o tem, česar še ni videl, in po vrnitvi domov prosil osebje, naj izvede ustrezne poskuse. Kot kaže, so potrdili fantove besede. Vsekakor je leta 1969 Osborne govoril o sodelovanju z Mpembo v reviji "Eng. Fizikaizobraževanje". Istega leta je George Kell iz Kanadskega nacionalnega raziskovalnega sveta objavil članek, v katerem je opisal pojav v angleščini. ameriškiDnevnikodFizika».
Obstaja več možnih razlag za ta paradoks:
- Vroča voda hitreje izhlapi, s čimer se zmanjša njena prostornina, manjša količina vode z enako temperaturo pa hitreje zmrzne. V nepredušnih posodah bi morala hladna voda hitreje zmrzniti.
- Prisotnost snežne obloge. Posoda za toplo vodo topi sneg pod seboj in s tem izboljša toplotni stik s hladilno površino. Hladna voda ne topi snega pod njim. Brez snežne obloge bi morala posoda s hladno vodo hitreje zmrzniti.
- Hladna voda začne zmrzovati od zgoraj, s čimer se poslabšajo procesi toplotnega sevanja in konvekcije ter s tem izgube toplote, vroča voda pa začne zmrzovati od spodaj. Z dodatnim mehanskim mešanjem vode v posodah naj bi hladna voda hitreje zamrznila.
- Prisotnost kristalizacijskih centrov v ohlajeni vodi - v njej raztopljenih snovi. Z majhnim številom takšnih središč v hladni vodi je pretvorba vode v led otežena, možno pa je celo njeno podhlajevanje, ko ostane v tekočem stanju s temperaturo pod ničlo.
Nedavno je bila objavljena še ena razlaga. Doktor Jonathan Katz z Univerze v Washingtonu je raziskoval ta pojav in ugotovil, da imajo pri njem pomembno vlogo v vodi raztopljene snovi, ki se pri segrevanju obarjajo.
Dr. Katz z raztopljenimi snovmi misli na kalcijeve in magnezijeve bikarbonate, ki jih najdemo v trdi vodi. Pri segrevanju vode se te snovi oborijo, voda postane »mehka«. Voda, ki ni bila nikoli segreta, vsebuje te primesi in je »trda«. Ko zmrzne in nastanejo ledeni kristali, se koncentracija nečistoč v vodi poveča za 50-krat. To zniža zmrzišče vode.
Ta razlaga se mi ne zdi prepričljiva, saj. ne smemo pozabiti, da je bil učinek ugotovljen pri poskusih s sladoledom in ne s trdo vodo. Najverjetneje so vzroki za pojav termofizični in ne kemični.
Doslej še ni bilo nedvoumne razlage paradoksa Mpemba. Moram reči, da nekateri znanstveniki menijo, da ta paradoks ni vreden pozornosti. Vendar pa je zelo zanimivo, da je preprost šolar dosegel priznanje fizičnega učinka in pridobil priljubljenost zaradi svoje radovednosti in vztrajnosti.
Dodano februarja 2014
Opomba je bila napisana leta 2011. Od takrat so se pojavile nove študije učinka Mpemba in novi poskusi njegove razlage. Tako je leta 2012 Kraljeva kemijska družba Velike Britanije objavila mednarodni natečaj za razkritje znanstvene skrivnosti "Učinek Mpemba" z nagradnim skladom 1000 funtov. Rok je bil določen do 30. julija 2012. Zmagal je Nikola Bregovik iz laboratorija Univerze v Zagrebu. Objavil je svoje delo, v katerem je analiziral prejšnje poskuse razlage tega pojava in prišel do zaključka, da niso bili prepričljivi. Model, ki ga je predlagal, temelji na temeljnih lastnostih vode. Zainteresirani si lahko zaposlitev najdejo na http://www.rsc.org/mpemba-competition/mpemba-winner.asp
Raziskava se s tem ni končala. Leta 2013 so fiziki iz Singapurja teoretično dokazali vzrok za učinek Mepemba. Delo je na voljo na http://arxiv.org/abs/1310.6514.
Sorodni članki na spletnem mestu:
Drugi članki razdelka
Komentarji:
Aleksej Mišnev. , 06.10.2012 4:14
Zakaj topla voda hitreje izhlapeva? Znanstveniki so praktično dokazali, da kozarec tople vode zmrzne hitreje kot hladna voda. Znanstveniki tega pojava ne morejo razložiti, ker ne razumejo bistva pojavov: toplote in mraza! Toplota in mraz sta fizični občutek, ki povzroča medsebojno delovanje delcev Materije, v obliki nasprotne kompresije magnetnih valov, ki se premikajo s strani vesolja in iz središča zemlje. Torej, večja kot je potencialna razlika te magnetne napetosti, hitrejša je izmenjava energije z metodo nasprotnega prodora enega vala v drugega. Se pravi z difuzijo! V odgovoru na moj članek en nasprotnik piše: 1) “..Vroča voda HITREJE izhlapeva, posledično je je manj, zato hitreje zmrzne” Vprašanje! Kakšna energija povzroči hitrejše izhlapevanje vode? 2) V mojem članku je govora o kozarcu, in ne o lesenem koritu, kar nasprotnik navaja kot protiargument. Kaj ni prav! Odgovorim na vprašanje: "IZ KAKŠNEGA RAZLOGA IZHLAPEVANJE VODE V NARAVI?" Magnetni valovi, ki se vedno gibljejo iz središča zemlje v vesolje, premagujejo protitlak magnetnih kompresijskih valov (ki se vedno gibljejo iz vesolja v središče zemlje), hkrati pršijo vodne delce, ki se premikajo v vesolje. , povečajo prostornino. Se pravi, razširiti! V primeru premagovanja magnetnih valov kompresije se ti vodni hlapi stisnejo (kondenzirajo) in pod vplivom teh magnetnih kompresijskih sil se voda vrne v tla v obliki padavin! S spoštovanjem! Aleksej Mišnev. 6. oktober 2012.
Aleksej Mišnev. , 06.10.2012 4:19
Kaj je temperatura. Temperatura je stopnja elektromagnetne napetosti magnetnih valov z energijo stiskanja in raztezanja. V primeru ravnovesnega stanja teh energij je temperatura telesa oziroma snovi v stabilnem stanju. Če se poruši ravnovesno stanje teh energij, se proti energiji širjenja telo oziroma snov poveča v prostornini. V primeru prekoračitve energije magnetnega valovanja v smeri stiskanja se telo oziroma snov zmanjša v prostornini. Stopnja elektromagnetne napetosti je določena s stopnjo raztezanja ali krčenja referenčnega telesa. Aleksej Mišnev.
Moiseeva Natalia, 23.10.2012 11:36 | VNIIM
Alexey, govorite o nekem članku, ki opisuje vaše misli o pojmu temperature. A tega nihče ni prebral. Prosim, daj mi povezavo. Na splošno so vaši pogledi na fiziko zelo nenavadni. Nikoli nisem slišal za "elektromagnetno raztezanje referenčnega telesa".
Jurij Kuznecov , 4.12.2012 12:32
Predlagana je hipoteza, da je to delo medmolekularne resonance in ponderomotorne privlačnosti med molekulami, ki jo ta ustvari. V hladni vodi se molekule gibljejo in vibrirajo naključno, z različnimi frekvencami. Pri segrevanju vode se s povečanjem frekvence nihanja njihov obseg zoži (zmanjša se frekvenčna razlika od tekoče vroče vode do točke uparjanja), frekvence nihanja molekul se približajo, zaradi česar nastane resonanca med molekulami. Pri ohlajanju se ta resonanca delno ohrani, ne ugasne takoj. Poskusite pritisniti eno od dveh kitarskih strun, ki sta v resonanci. Zdaj izpustite - struna bo spet začela vibrirati, resonanca bo obnovila njene vibracije. Torej v zmrznjeni vodi zunanje ohlajene molekule poskušajo izgubiti amplitudo in frekvenco nihanj, toda "tople" molekule v posodi "potegnejo" nihanja nazaj, delujejo kot vibratorji, zunanje pa kot resonatorji. Med vibratorji in resonatorji nastane ponderomotorna privlačnost*. Ko ponderomotorna sila postane večja od sile, ki jo povzroči kinetična energija molekul (ki ne le vibrirajo, temveč se tudi linearno gibljejo), pride do pospešene kristalizacije – »Mpemba efekt«. Ponderomotorna povezava je zelo nestabilna, učinek Mpemba je močno odvisen od vseh spremljajočih dejavnikov: količine vode, ki jo je treba zamrzniti, narave njenega segrevanja, zmrzovalnih pogojev, temperature, konvekcije, pogojev izmenjave toplote, nasičenosti s plinom, vibracij hladilne enote. , prezračevanje, nečistoče, izhlapevanje, itd. Morda celo od razsvetljave ... Zato ima učinek veliko razlag in ga je včasih težko poustvariti. Iz istega "odmevnega" razloga kuhana voda vre hitreje kot neprevreta - resonanca še nekaj časa po vrenju ohranja intenzivnost nihanja molekul vode (izguba energije pri ohlajanju je predvsem posledica izgube kinetične energije linearnega gibanja molekul). Pri intenzivnem segrevanju vibratorske molekule zamenjajo vlogo z resonatorskimi molekulami v primerjavi z zmrzovanjem - frekvenca vibratorjev je manjša od frekvence resonatorjev, kar pomeni, da med molekulami ne prihaja do privlačnosti, temveč do odbijanja, kar pospeši prehod v drugo. agregatno stanje (par).
Vlad, 11.12.2012 3:42
Razbil mi je možgane...
Anton , 04.02.2013 2:02
1. Je ta ponderomotorna privlačnost res tako velika, da vpliva na proces prenosa toplote? 2. Ali to pomeni, da ko se vsa telesa segrejejo na določeno temperaturo, njihovi strukturni delci vstopijo v resonanco? 3. Zakaj ta resonanca izgine, ko se ohladi? 4. Je to vaše ugibanje? Če obstaja vir, navedite. 5. Po tej teoriji bo oblika posode igrala pomembno vlogo, in če je tanka in ravna, potem razlika v času zamrzovanja ne bo velika, tj. lahko preverite.
Gudrat , 11.03.2013 10:12 | METAK
Hladna voda že ima atome dušika in razdalje med vodnimi molekulami so bliže kot v vroči vodi. Se pravi zaključek: Vroča voda hitreje absorbira atome dušika in hkrati hitro zmrzne kot hladna voda - to je primerljivo s kaljenjem železa, saj se topla voda spremeni v led, vroče železo pa se ob hitrem ohlajanju strdi!
Vladimir , 13.3.2013 6:50
ali morda tole: gostota tople vode in ledu je manjša od gostote mrzle vode, zato vodi ni treba spreminjati svoje gostote, pri tem izgubi nekaj časa in zmrzne.
Alexey Mishnev, 21.3.2013 11:50
Preden govorimo o resonancah, privlačnosti in nihanju delcev, je treba razumeti in odgovoriti na vprašanje: Katere sile povzročajo nihanje delcev? Ker brez kinetične energije ne more priti do kompresije. Brez stiskanja ne more biti širjenja. Brez širjenja ne more biti kinetične energije! Ko začnete govoriti o resonanci strun, ste se najprej potrudili, da je ena od teh strun začela vibrirati! Ko govorimo o privlačnosti, morate najprej navesti silo, zaradi katere se ta telesa privlačijo! Trdim, da so vsa telesa stisnjena z elektromagnetno energijo atmosfere, ki stisne vsa telesa, snovi in elementarni delci s silo 1,33 kg. ne na cm2,ampak na elementarni delec.Saj pritisk atmosfere ne more biti selektiven!Ne zamenjuj ga z količino sile!
Dodik , 31.5.2013 2:59
Zdi se mi, da ste pozabili eno resnico - "Znanost se začne tam, kjer se začnejo meritve." Kakšna je temperatura "vroče" vode? Kakšna je temperatura "hladne" vode? Članek o tem ne govori niti besede. Iz tega lahko sklepamo - cel članek je bedarija!
Grigorij, 6.4.2013 12:17
Dodik, preden neki članek označiš za neumnost, se je treba vsaj malo poučiti. In ne samo meriti.
Dmitrij, 24.12.2013 10:57
Molekule tople vode se premikajo hitreje kot v hladni vodi, zaradi tega je tesnejši stik z okolju, zdi se, da absorbirajo ves mraz, hitro se upočasnijo.
Ivan, 10.01.2014 5:53
Presenetljivo je, da se je na tej strani pojavil tako anonimen članek. Članek je popolnoma neznanstven. Tako avtor kot komentatorji so tekmovali med seboj v iskanju razlage pojava, ne da bi ugotovili, ali se pojav sploh opazuje in če se opazuje, pod kakšnimi pogoji. Poleg tega ni niti dogovora o tem, kaj dejansko opazujemo! Avtor torej vztraja, da je treba razložiti učinek hitrega zamrzovanja vročega sladoleda, čeprav iz celotnega besedila (in besed »učinek je bil ugotovljen pri poskusih s sladoledom«) izhaja, da tega sam ni postavil. poskusi. Iz v prispevku navedenih variant "razlage" pojava je razvidno, da so opisani povsem različni poskusi, postavljeni v različni pogoji z različnimi vodnimi raztopinami. Tako bistvo razlag kot konjunktivno razpoloženje kažejo, da ni bil opravljen niti osnovni preizkus izraženih idej. Nekdo je po naključju slišal radovedno zgodbo in mimogrede izrazil svoj špekulativni zaključek. Žal mi je, ampak ni fizično Znanstvena raziskava, in pogovor v kadilnici.
Ivan , 01.10.2014 6:10
V zvezi s pripombami v članku o polnjenju valjev z rezervoarji tople vode in hladnih pralnikov. Z vidika elementarne fizike je vse preprosto. Drsališče je napolnjeno z vročo vodo samo zato, ker počasneje zmrzuje. Drsališče mora biti ravno in gladko. Poskusite ga napolniti s hladno vodo - dobili boste udarce in "pritoke", ker. voda bo _hitro_ zmrznila, ne da bi imela čas, da se porazdeli v enotno plast. In vroča bo imela čas, da se razporedi v enakomerno plast in stopi obstoječe ledene in snežne izbokline. S podložko tudi ni težko: nalijte čisto vodo v zmrzali nima smisla - zamrzne na steklu (tudi vročem); in vroča nezmrzljiva tekočina lahko privede do pokanja hladnega stekla, poleg tega bo imelo na steklu povišano zmrzišče zaradi pospešenega izhlapevanja alkoholov na poti do stekla (pri principu delovanja destilator za mesečino vsi poznajo? - alkohol izhlapi, voda ostane).
Ivan , 01.10.2014 6:34
Toda v resnici je pojav, neumno se je spraševati, zakaj dva različna poskusa v različnih pogojih potekata drugače. Če je poskus nastavljen čisto, potem morate vzeti vročo in hladno vodo istega kemična sestava- iz istega kotlička vzemite predhodno ohlajeno vrelo vodo. Nalijte v enake posode (na primer kozarce s tankimi stenami). Ne polagamo na sneg, ampak na enako enakomerno suho podlago, npr. lesena miza. In ne v mikrozamrzovalniku, ampak v dovolj obsežnem termostatu - pred nekaj leti sem izvedel poskus na deželi, ko je bilo zunaj stabilno hladno vreme, približno -25C. Voda kristalizira pri določeni temperaturi po sproščanju kristalizacijske toplote. Hipoteza se skrči na trditev, da se vroča voda ohlaja hitreje (to je res, po klasični fiziki je hitrost prenosa toplote sorazmerna temperaturni razliki), vendar ohranja povečano hitrost ohlajanja tudi, ko je njena temperatura enaka temperaturi hladne vode. . Vprašanje je, kako se voda, ki se je zunaj ohladila na temperaturo +20C, razlikuje od popolnoma enake vode, ki se je eno uro prej ohladila na temperaturo +20C, vendar v sobi? Klasična fizika (mimogrede, ki ne temelji na klepetu v kadilnici, ampak na sto tisočih in milijonih poskusov) pravi: ja, nič, nadaljnja dinamika hlajenja bo enaka (samo vrela voda bo kasneje dosegla točko +20 ). In poskus pokaže isto: ko je v kozarcu sprva hladne vode že trdna skorja ledu, vroča voda niti pomislila ni, da bi zmrznila. P.S. Na komentar Jurija Kuznecova. Prisotnost določenega učinka se lahko šteje za ugotovljeno, ko so opisani pogoji za njegov pojav in je stabilno reproduciran. In ko imamo nerazumljive poskuse z neznanimi pogoji, je prezgodaj graditi teorije o njihovi razlagi in to z znanstvenega vidika ne daje ničesar. P.P.S. No, nemogoče je brati komentarje Alekseja Mišneva brez solz čustev - človek živi v nekakšnem izmišljenem svetu, ki nima nič opraviti s fiziko in resničnimi poskusi.
Grigorij, 13.1.2014 10:58
Ivan, razumem, da zavračaš učinek Mpemba? Ne obstaja, kot kažejo vaši poskusi? Zakaj je tako znan v fiziki in zakaj ga mnogi poskušajo razložiti?
Ivan , 14.02.2014 1:51
Dober dan, Gregory! Učinek nečisto zrežiranega eksperimenta obstaja. Toda, kot razumete, to ni razlog za iskanje novih vzorcev v fiziki, ampak razlog za izboljšanje spretnosti eksperimentatorja. Kot sem že zapisal v komentarjih, pri vseh omenjenih poskusih razlage »Mpemba učinka« raziskovalci niti ne znajo jasno artikulirati, kaj točno in pod kakšnimi pogoji merijo. In želite reči, da so to eksperimentalni fiziki? Ne spravljaj me v smeh. Učinek ni znan v fiziki, ampak v psevdoznanstvenih razpravah na različnih forumih in blogih, ki jih je zdaj malo morje. Kot realni fizični učinek (v smislu kot posledica nekega novega fizikalni zakoni, in ne kot posledica napačne razlage ali samo mita) dojemajo ljudje, ki so daleč od fizike. Torej ni razloga, da bi o rezultatih govorili kot o enem fizičnem učinku različne poskuse postavljena pod povsem druge pogoje.
Pavel, 18.02.2014 9:59
hmm, fantje... članek za "Speed Info"... Brez zamere... ;) Ivan ima prav za vse...
Gregory, 19.2.2014 12:50
Ivan, strinjam se, da je zdaj veliko psevdoznanstvenih strani, ki objavljajo nepreverjene senzacionalne materiale.? Navsezadnje se učinek Mpembe še proučuje. Še več, znanstveniki z univerz raziskujejo. Na primer, leta 2013 je ta učinek preučevala skupina s tehnološke univerze v Singapurju. Poglejte povezavo http://arxiv.org/abs/1310.6514. Menijo, da so našli razlago za ta učinek. Ne bom podrobneje pisal o bistvu odkritja, vendar je po njihovem mnenju učinek povezan z razliko v energijah, shranjenih v vodikovih vezeh.
Moiseeva N.P. , 19. 2. 2014 3:04
Za vse, ki jih zanimajo raziskave o učinku Mpemba, sem nekoliko dopolnil gradivo članka in zagotovil povezave, kjer se lahko seznanite z najnovejšimi rezultati (glej besedilo). Hvala za komentarje.
Ildar , 24.02.2014 04:12 | nima smisla naštevati vsega
Če se ta učinek Mpemba res zgodi, potem je treba razlago iskati, mislim, v molekularni strukturi vode. Voda (kot sem izvedel iz poljudnoznanstvene literature) ne obstaja kot posamezne molekule H2O, ampak kot skupki več molekul (tudi na desetine). S povišanjem temperature vode se hitrost gibanja molekul poveča, grozdi se zlomijo drug proti drugemu in valenčne vezi molekul nimajo časa za sestavljanje velikih grozdov. Za oblikovanje grozdov je potrebnih malo več časa kot za upočasnitev hitrosti molekul. In ker so grozdi manjši, je tvorba kristalne mreže hitrejša. V hladni vodi očitno veliki, dokaj stabilni grozdi preprečujejo nastanek mreže, za njihovo uničenje je potrebno nekaj časa. Sam sem na televiziji videl nenavaden učinek, ko je hladna voda, ki je mirno stala v kozarcu, ostala tekoča več ur na mrazu. Toda takoj, ko smo kozarec dvignili, torej nekoliko premaknili z mesta, je voda v kozarcu takoj kristalizirala, postala neprozorna in kozarec je počil. No, duhovnik, ki je pokazal ta učinek, je to pojasnil s tem, da je bila voda posvečena. Mimogrede, izkazalo se je, da voda močno spremeni svojo viskoznost glede na temperaturo. Mi kot velika bitja tega ne opazimo, vendar je na ravni majhnih (mm in manj) rakov, še bolj pa bakterij, viskoznost vode zelo pomemben dejavnik. Mislim, da to viskoznost določa tudi velikost vodnih skupin.
GREY , 15.3.2014 5:30
vse naokoli, kar vidimo, so površinske karakteristike (lastnosti), zato za energijo jemljemo le tisto, kar lahko izmerimo ali kakor koli dokažemo obstoj, sicer je slepa ulica. Ta pojav, učinek Mpemba, je mogoče razložiti le s preprosto volumetrično teorijo, ki bo združila vse fizične modele v enotno strukturo interakcije. pravzaprav je preprosto
Nikita, 6.6.2014 4:27 | avto
ampak kako narediti, da voda ostane hladna in ne topla, ko greš v avto!
aleksej, 03.10.2014 01:09
In tu je še eno "odkritje", na poti. Voda v plastična steklenica zmrzne veliko hitreje z odprtim zamaškom. Za zabavo sem velikokrat eksperimentiral huda zmrzal. Učinek je očiten. Pozdravljeni teoretiki!
Eugene , 27.12.2014 8:40
Načelo evaporativnega hladilnika. Vzamemo dve zaprti zaprte steklenice s hladno in toplo vodo. Postavimo na hladno. Hladna voda hitreje zamrzne. Zdaj vzamemo enake steklenice s hladno in vročo vodo, jih odpremo in postavimo na hladno. Vroča voda bo zmrznila hitreje kot hladna voda. Če vzamemo dva bazena s hladno in vročo vodo, bo vroča voda zmrznila veliko hitreje. To je posledica dejstva, da povečamo stik z atmosfero. Intenzivnejše kot je izhlapevanje, hitrejši je padec temperature. Tukaj je treba omeniti faktor vlažnosti. Nižja kot je vlažnost, močnejše je izhlapevanje in močnejše ohlajanje.
sivi TOMSK, 3.1.2015 10:55
GREY, 15.03.2014 05:30 - nadaljevanje Kar veste o temperaturi, ni vse. Še nekaj je. Če pravilno sestavite fizični model temperature, bo postal ključ za opisovanje energijskih procesov od difuzije, taljenja in kristalizacije do takih lestvic, kot je povišanje temperature s povišanjem tlaka, povišanje tlaka s povišanjem temperature. Tudi fizični model sončne energije bo iz zgoraj navedenega postal jasen. sem pozimi. . zgodaj spomladi 20013 sem po ogledu temperaturnih modelov sestavil splošni temperaturni model. Po nekaj mesecih sem se spomnil temperaturnega paradoksa, potem pa sem ugotovil ... da moj temperaturni model opisuje tudi Mpembin paradoks. To je bilo maja-junija 2013. Leto dni z zamudo, a tako je najbolje. Moj fizični model je zamrznjeni okvir in po njem se lahko pomikate naprej in nazaj in ima motorične sposobnosti dejavnosti, tiste dejavnosti, v kateri se vse premika. Imam 8 razredov šole in 2 letnika fakultete s ponavljanjem teme. Minilo je 20 let. Zato ne morem pripisati nobenih fizičnih modelov slavnih znanstvenikov, pa tudi formul. Zelo mi je žal.
Andrej , 8.11.2015 8:52
Na splošno imam idejo o tem, zakaj vroča voda zmrzne hitreje kot hladna voda. In v mojih pojasnilih je vse zelo preprosto, če vas zanima, mi pišite na e-pošto: [e-pošta zaščitena]
Andrej , 8.11.2015 8:58
Oprosti, da sem dal napačnega Poštni nabiralnik tukaj je pravi email: [e-pošta zaščitena]
Victor , 23.12.2015 10:37
Zdi se mi, da je vse bolj preprosto, sneg pada z nami, je izhlapeni plin, ohlajen, zato se morda v zmrzali hitreje ohladi vroče, ker izhlapi in takoj kristalizira, daleč od dviga, in voda v plinastem stanju se ohladi hitreje kot v tekočini )
Bekzhan , 28.1.2016 9:18
Tudi če bi nekdo razkril te zakone sveta, ki so povezani s tem učinkom, tukaj ne bi pisal, z mojega vidika ne bi bilo logično, da bi svoje skrivnosti razkril uporabnikom interneta, ko pa jih lahko objavi v znanih znanstvenih revijah in dokazati sam pred ljudstvom.Tako da kaj se bo tukaj pisalo o tem efektu vsa ta večina ni logična.)))
Alex , 22.02.2016 12:48
Pozdravljeni eksperimentatorji. Prav imate, ko pravite, da se znanost začne tam, kjer ... ne meritve, ampak izračuni. "Eksperiment" - večni in nepogrešljiv argument za tiste, ki so prikrajšani za domišljijo in linearno razmišljanje. Užaljeni vsi, zdaj v primeru E \u003d mc2 - ali se vsi spomnijo? Hitrost molekul, ki letijo iz hladne vode v atmosfero, določa količino energije, ki jo odnesejo iz vode (ohlajanje - izguba energije) Hitrost molekul iz vroče vode je veliko večja in odnesena energija je kvadratna (hitrost hlajenje preostale mase vode) To je vse, če zapustite "eksperimentiranje" in se spomnite Osnove Znanost
Vladimir , 25.4.2016 10:53 | Meteo
V tistih časih, ko je bil antifriz redkost, so vodo iz hladilnega sistema avtomobilov v neogrevani garaži voznega parka izčrpali po delovnem dnevu, da ne bi odmrznili bloka cilindrov ali radiatorja - včasih obojega skupaj. Zjutraj je bila natočena vroča voda. V močnem mrazu so se motorji zagnali brez težav. Nekako zaradi pomanjkanja tople vode je voda točila iz pipe. Voda je takoj zmrznila. Poskus je bil drag - točno toliko, kot stane nakup in zamenjava bloka cilindrov in radiatorja avtomobila ZIL-131. Kdor ne verjame, naj preveri. in Mpemba je eksperimentiral s sladoledom. V sladoledu poteka kristalizacija drugače kot v vodi. Poskusite z zobmi odgrizniti kos sladoleda in kos ledu. Najverjetneje ni zmrznil, ampak se je zaradi ohlajanja zgostil. In sladka voda, ne glede na to, ali je vroča ali hladna, zmrzne pri 0*C. Hladna voda - hitro vroč čas potrebno za hlajenje.
Potepuh , 06.05.2016 12:54 | Alexu
"c" - hitrost svetlobe v vakuumu E=mc^2 - formula, ki izraža ekvivalenco mase in energije
Albert , 27.7.2016 8:22
Prvič, analogija z trdna telesa(ni procesa izhlapevanja). Nedavno spajkan baker vodne pipe. Postopek poteka s segrevanjem plinski gorilnik do tališča spajke. Čas segrevanja enega spoja s spojko je približno ena minuta. Spajkal sem en spoj s spojko in po parih minutah ugotovil, da sem narobe spajkal. Potrebno je bilo malo, da se je cev pomaknila v spojko. Ponovno sem začel segrevati fugo z gorilnikom in začuda je trajalo 3-4 minute, da se je fuga segrela do tališča. Kako to!? Navsezadnje je cev še vedno vroča in zdi se, da je za segrevanje do tališča potrebno veliko manj energije, vendar se je vse izkazalo ravno nasprotno. Gre za toplotno prevodnost, ki je veliko višja pri že ogreti cevi in meji med ogreto in hladna cev v dveh minutah se ji je uspelo premakniti daleč od križišča. Zdaj o vodi. Operirali bomo s konceptoma tople in polsegrete posode. V vroči posodi, ozka meja temperaturna ločitev med vročimi, zelo mobilnimi delci in počasnimi, hladnimi delci, ki se razmeroma hitro giblje od obrobja proti središču, saj na tej meji hitri delci hitro oddajo energijo (ohlajajo) delcem na drugi strani meja. Ker je prostornina zunanjih hladnih delcev večja, potem hitri delci dajejo svoje termalna energija, ne more bistveno ogreti zunanjih hladnih delcev. Zato se proces hlajenja tople vode zgodi relativno hitro. Napol segreta voda pa ima veliko nižjo toplotno prevodnost, širina meje med napol segretimi in hladnimi delci pa je veliko večja. Premik v središče tako široke meje se zgodi veliko počasneje kot v primeru vroče posode. Zaradi tega se vroča posoda ohladi hitreje kot topla. Menim, da je potrebno slediti dinamiki procesa hlajenja vode različnih temperatur s postavitvijo več temperaturnih senzorjev od sredine do roba posode.
Max , 19.11.2016 05:07
Preverjeno je: v Yamalu v zmrzali cev z vročo vodo zmrzne in jo je treba ogreti, vendar ne hladno!
Artem, 09.12.2016 01:25
Težko je, ampak mislim, da je hladna voda gostejša od tople, celo boljša od prekuhane, potem pa pride do pospeška pri ohlajanju, t.j. topla voda doseže hladno temperaturo in jo prehiti, in če upoštevaš, da topla voda zamrzne od spodaj in ne od zgoraj, kot je napisano zgoraj, to zelo pospeši proces!
Aleksander Sergejev, 21.08.2017 10:52
Tega učinka ni. žal Leta 2016 je bil v Nature objavljen podroben članek na to temo: https://en.wikipedia.org/wiki/Mpemba_effect Iz njega je razvidno, da če so poskusi izvedeni previdno (če so vzorci tople in hladne vode enako pri vsem razen pri temperaturi), učinka ni opaziti.
Headlab, 22.08.2017 5:31
Victor , 27.10.2017 03:52
"Res je." - če šola ni razumela, kaj sta toplotna kapaciteta in zakon o ohranitvi energije. Preprosto je preveriti - za to potrebujete: željo, glavo, roke, vodo, hladilnik in budilko. In drsališča, kot pišejo strokovnjaki, zamrznejo (napolnijo) z mrzlo vodo, s toplo vodo pa poravnajo razrezan led. In pozimi morate v posodo za pranje vliti tekočino proti zmrzovanju, ne vodo. Voda bo vseeno zmrznila, hladna voda pa bo zmrznila hitreje.
Irina , 23.1.2018 10:58
Znanstveniki po vsem svetu se s tem paradoksom ubadajo že od Aristotelovih časov, za najpametnejše pa so se izkazali Viktor, Zavlab in Sergejev.
Denis , 02.01.2018 08:51
V članku je vse prav. Toda razlog je nekoliko drugačen. V procesu vrenja se zrak, raztopljen v njej, izhlapi iz vode, zato bo, ko se vrela voda ohladi, posledično njena gostota manjša od gostote surove vode enake temperature. Za različno toplotno prevodnost razen različne gostote ni drugih razlogov.
Headlab, 3.1.2018 8:58 | glavni laboratorij
Irina :), "znanstveniki celega sveta" se ne borijo proti temu "paradoksu", za prave znanstvenike ta "paradoks" preprosto ne obstaja - to je enostavno preveriti v dobro ponovljivih pogojih. "Paradoks" se je pojavil zaradi neponovljivih poskusov afriškega dečka Mpembe in so ga napihnili podobni "znanstveniki" :)
