Πικάμπα

. Χάρη σε αυτόν, ο χρόνος κατάψυξης ορισμένων προϊόντων και υλικών μειώνεται, η οποία περιέχει νερό.

. Χάρη σε αυτόν, ο χρόνος κατάψυξης ορισμένων προϊόντων και υλικών μειώνεται, η οποία περιέχει νερό.

. Χάρη σε αυτόν, ο χρόνος κατάψυξης ορισμένων προϊόντων και υλικών μειώνεται, η οποία περιέχει νερό.

. Χάρη σε αυτόν, ο χρόνος κατάψυξης ορισμένων προϊόντων και υλικών μειώνεται, η οποία περιέχει νερό.

. Χάρη σε αυτόν, ο χρόνος κατάψυξης ορισμένων προϊόντων και υλικών μειώνεται, η οποία περιέχει νερό.

. Χάρη σε αυτόν, ο χρόνος κατάψυξης ορισμένων προϊόντων και υλικών μειώνεται, η οποία περιέχει νερό.
. Χάρη σε αυτόν, ο χρόνος κατάψυξης ορισμένων προϊόντων και υλικών μειώνεται, η οποία περιέχει νερό.
. Χάρη σε αυτόν, ο χρόνος κατάψυξης ορισμένων προϊόντων και υλικών μειώνεται, η οποία περιέχει νερό.

. Χάρη σε αυτόν, ο χρόνος κατάψυξης ορισμένων προϊόντων και υλικών μειώνεται, η οποία περιέχει νερό.
. Χάρη σε αυτόν, ο χρόνος κατάψυξης ορισμένων προϊόντων και υλικών μειώνεται, η οποία περιέχει νερό.
. Χάρη σε αυτόν, ο χρόνος κατάψυξης ορισμένων προϊόντων και υλικών μειώνεται, η οποία περιέχει νερό.
. Χάρη σε αυτόν, ο χρόνος κατάψυξης ορισμένων προϊόντων και υλικών μειώνεται, η οποία περιέχει νερό.

Το υδατικό κέλυφος της γης της υδροσφαίρας είναι περίπου το 71% της επιφάνειας της Γης. Στην δεσμευμένη κατάσταση, το νερό είναι τόσο στο θνητό κρούστα της λιθόσφαιρας και εκτιμάται ότι τα αποθέματα τέτοιου νερού (για ένα δευτερόλεπτο !!) είναι περίπου ίσες με τη μάζα του ελεύθερου νερού στην υδροσφαιρία. Διαπιστώθηκε ότι 1 km3 γρανίτη κατά τη διάρκεια της τήξης μπορεί να διατεθεί 26 εκατομμύρια τόνους νερού. Τα πιο "αποθεματικά των γυναικών V., φυλακισμένα στο βάθος εβδομαδιαίως της γης - στο μανδύα. Έχουν μέχρι 13 δισεκατομμύρια km³ νερού, δηλαδή περισσότερο από την υδροσφαιρία. Αλλά μόνο 1 km3 ενός τέτοιου νερού πραγματοποιείται στην επιφάνεια των ηφαιστείων ετησίως. Η βιομηχανία έχει παίξει και διαδραματίζει τον αποφασιστικό ρόλο της γεωλογικής ιστορίας της γης, στο σχηματισμό του θερμικού καθεστώτος, του κλίματος και του καιρού. Είναι Μακριά από όλα είναι γνωστά για αυτό το ενδιαφέρον, πολύ γνωστό, αλλά με πολλούς τρόπους μυστηριώδη, τόσο άφθονο και ένα τέτοιο ανεπαρκές θέμα, για απλό νερό.

. Χάρη σε αυτόν, ο χρόνος κατάψυξης ορισμένων προϊόντων και υλικών μειώνεται, η οποία περιέχει νερό.
. Χάρη σε αυτόν, ο χρόνος κατάψυξης ορισμένων προϊόντων και υλικών μειώνεται, η οποία περιέχει νερό.
. Χάρη σε αυτόν, ο χρόνος κατάψυξης ορισμένων προϊόντων και υλικών μειώνεται, η οποία περιέχει νερό.
Βίντεο για το θέμα

Ο κρύος καιρός είναι χαρακτηριστικός του μεγαλύτερου μέρους της χώρας μας. Εκτός από το σκι αυτή τη στιγμή, μερικά πειράματα με νερό μπορούν να πραγματοποιηθούν. Για παράδειγμα, ρίξτε ζεστό νερό στον αέρα, κάνοντας το χιόνι. Αυτό το θεαματικό τέχνασμα βασίζεται σε ένα ενδιαφέρον γνωστό από την ώρα του Αριστοτέλη.

Περιγράφεται απλά - το ζεστό νερό παγώνει ταχύτερα από το κρύο. Αυτή η ιδιοκτησία έλαβε το όνομα της επίδρασης του MPEMB. Ο Tanzanian Schoolboy ανακάλυψε αυτό το φαινόμενο το 1963. Γιατί λοιπόν το ζεστό νερό πάγωσε ταχύτερα από το κρύο;

Πειράματα με παγωτό

Το Erasto Mpembea και άλλα παιδιά στο σχολείο του συχνά έκανε παγωτό χρησιμοποιώντας ένα σχολικό θάλαμο κατάψυξης. Η διαδικασία ήταν η εξής: Βραστά γάλα και ανακατεύονταν με ζάχαρη. Μετά από αυτό, αυτό το μίγμα τοποθετήθηκε στον καταψύκτη. Και μόλις ο Mpemba έσπευσε και έβαλε την προκύπτουσα ουσία να κρυώσει στη θερμαινόμενη κατάσταση.

Βίντεο για το θέμα

Αποδείχθηκε ότι το παγωτό του αποδείχθηκε ταχύτερο από έναν συμμαθητή. Αλλά εκεί που πιστεύουν ότι οι μαθητές, και το 1969, ο Mpemba, μαζί με τους φυσικούς του καθηγητή που δημοσιεύθηκαν Αρθρο. σ'αυτή την περίπτωση. Αυτό το αποτέλεσμα δεν παρατηρείται πάντα, οπότε αν προσπαθήσετε να το επαναλάβετε στο σπίτι, μακριά από το γεγονός ότι θα συμβεί. Πιθανώς υπάρχει Μερικοί λόγοι .

Οι εκδόσεις εξηγήσεων αυτού του αποτελέσματος

Η ανίχνευση της επίδρασης του MPEMBA δεν επέτρεψε την απόλυτη ακρίβεια να εξηγήσει αυτό το φαινόμενο. Για να κατανοήσουμε πλήρως αυτή τη διαδικασία δεν έχει ακόμη πετύχει, αλλά οι επιστημονικές διαφορές διεξάγονται πολλά. Και υπάρχουν αρκετές εκδόσεις εξηγώντας την επίδραση του MPEMBA.

Η πιο συχνά προηγμένη υπόθεση - το ζεστό νερό εξατμίζεται λόγω μάζας απώλειας. Ως αποτέλεσμα, το υγρό παγώνει, χάνοντας λιγότερη θερμότητα. Ωστόσο, υπήρχαν περιπτώσεις που παρατηρήθηκε η επίδραση του MPEMBI σε κλειστά δοχεία, όπου η εξάτμιση δεν ήταν.

Μια άλλη υπόθεση είναι ότι το νερό αναπτύσσει ροές μεταφοράς και κλίσεις θερμοκρασίας, καθώς είναι ψύξη. Ένα γρήγορο γυαλί ψύξης με ζεστό νερό θα έχει μεγάλες διαφορές θερμοκρασίας και ταχύτερη για να απομακρυνθεί η θερμότητα από την επιφάνεια. Ενώ ένα ομοιόμορφα ψυγμένο ποτήρι νερό έχει μικρότερη διαφορά θερμοκρασίας. Επίσης, έλαβε λιγότερη περικοπή που επιταχύνει τη διαδικασία.

Βίντεο για το θέμα

Υπάρχουν επίσης άλλες θεωρίες. Για παράδειγμα, σύμφωνα με έναν από αυτούς, η επίδραση των διαλυμένων αερίων στο νερό στη διαδικασία κατάψυξης. Το 2013, μια ομάδα ερευνητών από τη Σιγκαπούρη προτείνεται Την έκδοση της εξήγησης της επίδρασης του MPEMBA. Σύμφωνα με αυτούς, η λύση έγκειται στις μοναδικές ιδιότητες των χημικών δεσμών στο νερό.

Όπως είναι γνωστό, το πρότυπο μόριο νερού περιέχει ένα άτομο οξυγόνου και δύο άτομα υδρογόνου. Συνδέονται με ομοιοπολικούς δεσμούς. Αλλά όταν εμφανίζεται μια ένωση αρκετών μορίων, τα άτομα υδρογόνου σχηματίζουν επίσης συνδέσεις με άτομα οξυγόνου σε άλλα μόρια. Αυτοί οι δεσμοί υδρογόνου δίνουν νερό μερικές από τις ιδιότητές του, όπως ένα σχετικά υψηλό σημείο βρασμού και μειωμένη πυκνότητα κατά τη διάρκεια της κατάψυξης.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι κατά τη διάρκεια βρασμού μορίων νερού εξαπλώθηκαν, εκτεινόμενες ομόλογες υδρογόνου. Αλλά λόγω περιορισμένου όγκου, οι ομοιοπολικοί δεσμοί σε μεμονωμένα μόρια συμπιέζονται, συσσωρεύονται ενέργεια. Εάν το νερό παγώνει σε αυτή την κατάσταση, οι σύνδεσμοι απελευθερώνουν την ενέργεια με τη μορφή ενός "ξεκλειδωμένου ελατηρίου", ψύξης πολύ πιο γρήγορα.

Βίντεο για το θέμα

Αλλά δεν συμφωνούν όλοι οι εμπειρογνώμονες με μια τέτοια ερμηνεία της επίδρασης του MPEMB. Κάποιος κατηγορεί τους εμπειρογνώμονες στο γεγονός ότι η θεωρία τους θα μπορούσε να προβλέψει μια νέα ιδιοκτησία νερού. Ωστόσο, δεν είναι στη συνήθη κατανόηση. Ο χημικός Richard Dawn από το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ θεωρεί καθόλου ότι η ταχεία κατάψυξη ζεστού νερού εξαρτάται κυρίως από την εξάτμιση.

Πιθανότατα, ακριβώς εξαιτίας αυτού, εμφανίζεται η επίδραση του MPEMBE. Ίσως στους μελλοντικούς επιστήμονες θα είναι σε θέση να το αποδείξουν πλήρως ή να φέρουν κάποιες τροπολογίες στην εξήγηση.

Mpemba αποτέλεσμα ή γιατί ζεστό νερό πάγωμα ταχύτερα από το κρύο;

Mpemba αποτέλεσμα (Παράδοξο του Mpembi) - ένα παράδοξο που λέει ότι το ζεστό νερό σε μερικές συνθήκες παγώνει ταχύτερα από το κρύο, αν και πρέπει να υποβληθεί σε θερμοκρασία του κρύου νερού στη διαδικασία κατάψυξης. Αυτό το παράδοξο είναι ένα πειραματικό γεγονός που έρχεται σε αντίθεση με τις συνήθεις ιδέες, σύμφωνα με τις οποίες, με τις ίδιες συνθήκες, το πιο θερμαινόμενο σώμα για ψύξη σε μια ορισμένη θερμοκρασία απαιτεί περισσότερο χρόνο από το λιγότερο θερμαινόμενο σώμα για ψύξη στην ίδια θερμοκρασία.

Αυτό το φαινόμενο παρατηρήθηκε ταυτόχρονα στον Αριστοτέλη, τον Francis Bacon και τον Rene Descart, αλλά μόνο το 1963, ο Tanzanian Schoolboy Erassto Mpembea βρήκε ότι το ζεστό μείγμα παγωτού παγώνει ταχύτερα από το κρύο.

Ως φοιτητής του γυμνασίου Magambaba στην Τανζανία, το Erasto Mpembea έκανε πρακτική εργασία στην υπόθεση Cook. Χρειάστηκε να κάνει σπιτικό παγωτό - να βράσει γάλα, να διαλύσει τη ζάχαρη σε αυτό, ψύξτε το σε θερμοκρασία δωματίου και στη συνέχεια βάλτε το στο ψυγείο για πάγωμα. Προφανώς, η Mpembba δεν ήταν ιδιαίτερα ένας επιμελής φοιτητής και priedered με την εκπλήρωση του πρώτου μέρους του έργου. Φοβόμαστε ότι δεν θα είχε χρόνο για το τέλος του μαθήματος, έβαλε στο ψυγείο ακόμα ζεστό γάλα. Στην έκπληξή του, πάγωσε ακόμη και νωρίτερα από το γάλα των συντρόφων του που μαγειρεύονται σύμφωνα με μια δεδομένη τεχνολογία.

Μετά από αυτό, ο Mpemba πειραματίστηκε όχι μόνο με το γάλα, αλλά και με συνηθισμένο νερό. Σε κάθε περίπτωση, ήδη ως φοιτητής του γυμνασίου MKVAVA, ζήτησε από την ερώτηση του καθηγητή Dennis Osborne από το πανεπιστημιακό κολέγιο στο Dar Es Salama (για να διαβάσει τους μαθητές μια διάλεξη για τη φυσική στην τάξη του Πανεπιστημίου: "Αν πάρετε δύο ταυτόσημα Δοχεία με ίσες ποσότητες νερού έτσι, σε ένα από αυτά, το νερό έχει θερμοκρασία 35 ° C, και στον άλλο - 100 ° C και τα βάζουν στον καταψύκτη, στη συνέχεια στο δεύτερο νερό παγώνει γρηγορότερα. Γιατί; " Ο Osborne έγινε ενδιαφέρεται για το θέμα αυτό και σύντομα το 1969, μαζί με το MPEMBA δημοσίευσε τα αποτελέσματα των πειραμάτων τους στο περιοδικό "φυσική εκπαίδευση". Από τότε, το αποτέλεσμα που βρέθηκε καλείται Η επίδραση του MPEMBA .

Μέχρι τώρα, κανείς δεν ξέρει πώς να εξηγήσει αυτό το περίεργο αποτέλεσμα. Οι επιστήμονες δεν έχουν ενιαία έκδοση, αν και υπάρχουν πολλοί. Είναι όλα σχετικά με τη διαφορά στις ιδιότητες του ζεστού και του κρύου νερού, αλλά δεν είναι ακόμη σαφές ποιες ιδιότητες παίζουν ρόλο στην περίπτωση αυτή: η διαφορά στην υπερψύκτη, την εξάτμιση, τον σχηματισμό του πάγου, τη μεταφορά, τη μεταφορά ή τις επιδράσεις των αποφορτισμένων αερίων στο νερό σε διαφορετικά θερμοκρασίες.

Η παράδοξη της επίδρασης του MPEMBA είναι ότι ο χρόνος κατά τον οποίο το σώμα ψύχεται μέχρι τη θερμοκρασία περιβάλλοντος θα πρέπει να είναι ανάλογη προς τη διαφορά στις θερμοκρασίες αυτού του σώματος και του περιβάλλοντος. Αυτός ο νόμος εξακολουθούσε να ιδρύθηκε από τον Newton και από τότε πολλές φορές επιβεβαιώθηκε στην πράξη. Σε αυτό το αποτέλεσμα, το νερό με θερμοκρασία 100 ° C ψύχεται σε θερμοκρασία 0 ° C ταχύτερα από την ίδια ποσότητα νερού με θερμοκρασία 35 ° C.

Παρ 'όλα αυτά, δεν συνεπάγεται ένα παράδοξο, δεδομένου ότι η επίδραση του Mpemba μπορεί να βρεθεί μια εξήγηση και στο πλαίσιο της διάσημης φυσικής. Εδώ είναι μερικές εξηγήσεις σχετικά με το αποτέλεσμα του MPEMBU:

Εξάτμιση

Το ζεστό νερό ταχύτερα εξατμίζεται από το δοχείο, μειώνοντας έτσι τον όγκο του και ο μικρότερος όγκος νερού με την ίδια θερμοκρασία παγώνει γρηγορότερα. Θερμαίνεται σε 100 με νερό χάνει το 16% της μάζας του κατά τη διάρκεια της ψύξης στους 0 C.

Επίδραση της εξάτμισης - διπλό αποτέλεσμα. Πρώτον, η μάζα του νερού μειώνεται, η οποία είναι απαραίτητη για την ψύξη. Και δεύτερον, η θερμοκρασία μειώνεται λόγω του γεγονότος ότι η θερμότητα της εξάτμισης της μετάβασης από τη φάση ύδατος στη φάση ατμού μειώνεται.

Διαφορά θερμοκρασίας

Λόγω του γεγονότος ότι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ ζεστού νερού και ψυχρού αέρα είναι περισσότερο - επομένως η ανταλλαγή θερμότητας σε αυτή την περίπτωση υπάρχει πιο έντονη και ζεστό νερό ψύχεται γρηγορότερα.

Υπέρψυξη

Όταν το νερό ψύχεται κάτω από το 0 C, δεν παγώνει πάντα. Υπό ορισμένες συνθήκες, μπορεί να υποβληθεί σε υποθερμία, η συνέχιση της παραμονής υγρού σε θερμοκρασίες κάτω από τη θερμοκρασία του σημείου πήξης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το νερό μπορεί να παραμείνει υγρό ακόμη και σε θερμοκρασία -20 γ.

Ο λόγος για το σκοπό αυτό είναι ότι για να αρχίσουν να σχηματίζουν οι πρώτοι κρύσταλλοι πάγου χρειάζονται κέντρα σχηματισμού κρυστάλλων. Εάν δεν βρίσκονται σε υγρό νερό, τότε η υπερψύξη θα συνεχιστεί μέχρις ότου η θερμοκρασία μειώνεται τόσο πολύ ώστε οι κρύσταλλοι να αρχίσουν να σχηματίζουν αυθόρμητα. Όταν αρχίζουν να σχηματίζονται σε ένα υπερψυλεμένο υγρό, θα αρχίσουν να μεγαλώνουν γρηγορότερα, σχηματίζοντας ένα Lorth Shuhuh, το οποίο η κατάψυξη θα σχηματίσει πάγο.

Το ζεστό νερό είναι πιο επιρρεπές σε υπερψύξη, καθώς η θέρμανση του εξαλείφει διαλυμένα αέρια και φυσαλίδες, οι οποίες με τη σειρά τους μπορούν να χρησιμεύσουν ως κέντρα για το σχηματισμό κρυστάλλων πάγου.

Γιατί η υπερψύξη προκαλεί ζεστό νερό να κολλήσει ταχύτερα; Στην περίπτωση του κρύου νερού, το οποίο δεν υπερβαίνει τα ακόλουθα. Σε αυτή την περίπτωση, το λεπτό στρώμα πάγου θα σχηματιστεί στην επιφάνεια του δοχείου. Αυτό το στρώμα πάγου θα λειτουργήσει ως μονωτικό μεταξύ νερού και ψυχρού αέρα και θα αποτρέψει την περαιτέρω εξάτμιση. Ο ρυθμός σχηματισμού κρυστάλλων πάγου σε αυτή την περίπτωση θα είναι μικρότερη. Στην περίπτωση του ζεστού νερού, που υποβάλλονται σε υπερψύξη, το υπερψυγμένο νερό δεν έχει προστατευτικό επιφανειακό στρώμα πάγου. Επομένως, χάνει θερμότητα πολύ πιο γρήγορα μέσα από ανοικτή κορυφή.

Όταν η διαδικασία της υποθερμίας τελειώνει και παγώνει το νερό, χάνεται πολύ περισσότερη θερμότητα και ως εκ τούτου σχηματίζεται περισσότερο πάγος.

Πολλοί ερευνητές αυτού του αποτελέσματος θεωρούν υπερψυγαροί στον κύριο παράγοντα στην περίπτωση του αποτελέσματος του MPEMB.

Μεταγωγή

Το κρύο νερό αρχίζει να παγώνουν από πάνω, επιδεινώνοντας έτσι τις διαδικασίες εκπομπής θερμότητας και μεταφοράς, και επομένως η απώλεια θερμότητας, ενώ το ζεστό νερό αρχίζει να παγώνει από κάτω.

Αυτή η επίδραση της ανωμαλίας της πυκνότητας νερού εξηγείται. Το νερό έχει μέγιστη πυκνότητα στους 4 C. Εάν το νερό ψύξης σε 4 s και το τοποθετεί σε χαμηλότερη θερμοκρασία, το επιφανειακό στρώμα νερού θα παγώσει ταχύτερα. Επειδή αυτό το νερό είναι λιγότερο πυκνό από το νερό σε θερμοκρασία 4 δευτερολέπτων, θα παραμείνει στην επιφάνεια, σχηματίζοντας ένα λεπτό κρύο στρώμα. Υπό αυτές τις συνθήκες, το λεπτό στρώμα πάγου θα σχηματιστεί στην επιφάνεια του νερού για μικρό χρονικό διάστημα, αλλά αυτό το στρώμα πάγου θα είναι ένας μονωτήρας που προστατεύει τα κατώτερα στρώματα νερού, τα οποία θα παραμείνουν σε θερμοκρασία 4 C. Επομένως, η περαιτέρω διαδικασία ψύξης θα είναι πιο αργή.

Στην περίπτωση του ζεστού νερού, η κατάσταση είναι εντελώς διαφορετική. Το επιφανειακό στρώμα νερού θα ψυχθεί γρηγορότερα λόγω της εξάτμισης και της μεγαλύτερης διαφοράς θερμοκρασίας. Επιπλέον, τα στρώματα κρύου νερού είναι πιο πυκνά από τα στρώματα ζεστού νερού, επομένως το στρώμα κρύου νερού θα πέσει κάτω, ανυψώνοντας ένα στρώμα ζεστού νερού στην επιφάνεια. Αυτή η κυκλοφορία νερού παρέχει μια ταχεία πτώση της θερμοκρασίας.

Αλλά γιατί αυτή η διαδικασία δεν φτάνει στο σημείο ισορροπίας; Για να εξηγηθεί η επίδραση του MPEMBA από αυτή την άποψη της μεταφοράς, θα ήταν απαραίτητο να γίνει η διαχωρισμένη κρύα και ζεστά στρώματα νερού και η ίδια η διαδικασία μεταφοράς συνεχίζεται μετά τη μέση θερμοκρασία νερού πέσει κάτω από 4 C.

Ωστόσο, δεν υπάρχουν πειραματικά δεδομένα που θα επιβεβαιώσουν αυτή την υπόθεση ότι οι κρύες και ζεστές στρώσεις κατανέμονται κατά τη μεταφορά.

Διαλυμένα αέρια

Το νερό περιέχει πάντα αέρια διαλελυμένα σε αυτό - οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα. Αυτά τα αέρια έχουν τη δυνατότητα να μειώσουν το σημείο κατάψυξης νερού. Όταν το νερό θερμαίνεται, αυτά τα αέρια απελευθερώνονται από το νερό, καθώς η διαλυτότητα τους σε νερό σε υψηλές θερμοκρασίες κάτω. Επομένως, όταν ψύχεται ζεστό νερό, υπάρχουν πάντα λιγότερα διαλυμένα αέρια σε αυτό από το μη θερμαινόμενο κρύο νερό. Επομένως, το σημείο πήξης του θερμαινόμενου νερού είναι υψηλότερο και παγώνει ταχύτερα. Αυτός ο παράγοντας θεωρείται μερικές φορές ως το κύριο πράγμα όταν εξηγεί την επίδραση του MPEMB, αν και δεν υπάρχουν πειραματικά δεδομένα που να επιβεβαιώνουν αυτό το γεγονός.

Θερμική αγωγιμότητα

Αυτός ο μηχανισμός μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο όταν τοποθετείται νερό στον καταψύκτη του θαλάμου ψύξης σε μικρά δοχεία. Υπό αυτές τις συνθήκες, σημειώνεται ότι το δοχείο ζεστού νερού μετατοπίζεται από πάγο καταψύκτη από έναν καταψύκτη, βελτιώνοντας έτσι τη θερμική επαφή με το τοίχωμα κατάψυξης και τη θερμική αγωγιμότητα. Ως αποτέλεσμα, η θερμότητα αφαιρείται από το δοχείο με ζεστό νερό ταχύτερα από το κρύο. Με τη σειρά του, το δοχείο με κρύο νερό δεν σκίζει κάτω από το χιόνι.

Όλες αυτές οι συνθήκες (καθώς και άλλοι) μελετήθηκαν σε πολλά πειράματα, αλλά μια ξεκάθαρη απάντηση στην ερώτηση - ποιο από αυτά παρέχει εκατό τοις εκατό αναπαραγωγή του αποτελέσματος του MPEMBE - και δεν ελήφθη.

Για παράδειγμα, το 1995, ο γερμανός φυσικός David Auerbach μελέτησε την επίδραση της υποθερμίας του νερού για το σκοπό αυτό. Βρήκε ότι το ζεστό νερό, φθάνοντας σε μια υπερψυλεμένη κατάσταση, παγώνει σε υψηλότερη θερμοκρασία από το κρύο, πράγμα που σημαίνει ταχύτερο το τελευταίο. Αλλά το κρύο νερό φτάνει σε μια υπερψυλεμένη κατάσταση ταχύτερη από τη ζεστή, αποζημίωση για την προηγούμενη υστέρηση.

Επιπλέον, τα αποτελέσματα του AUERBAKH έλαβαν τα δεδομένα που ελήφθησαν νωρίτερα ότι το ζεστό νερό είναι ικανό να επιτύχει μεγαλύτερη υπερκάλυψη λόγω μικρότερου αριθμού κέντρων κρυστάλλωσης. Όταν το νερό θερμαίνεται από αυτό, τα αέρια διαλελυμένα σε αυτό απομακρύνονται και κατά τη διάρκεια του βρασμού του, ορισμένα άλατα διαλύονται σε αυτό κατακρημνίζονται.

Μπορείτε να πείτε μέχρι στιγμής μόνο ένα πράγμα που είναι δυνατό - η αναπαραγωγή αυτού του αποτελέσματος εξαρτάται σημαντικά από τις συνθήκες στις οποίες πραγματοποιείται το πείραμα. Ακριβώς επειδή δεν αναπαράγεται πάντοτε.

O. V. Mosin

Λογοτεχνικός Πηγές :

"Το ζεστό νερό παγώνει ταχύτερα από το κρύο νερό. Γιατί το κάνει;", Jearl Walker στον ερασιτεχνικό επιστήμονα, Scientific American, Vol. 237, Όχι. 3, σελ. 246-257; Σεπτέμβριο, 1977.

"Η κατάψυξη του ζεστού και κρύου νερού", g .ΜΙΚΡΟ. Kell στο American Journal of Physics, Vol. 37, Όχι. 5, σελ. 564-565; Μάιος, 1969.

"Supercooling και το αποτέλεσμα Mpemba", David Auerbach, στο American Journal of Physics, Vol. 63, Όχι. 10, σελ. 882-885; Οκτ, 1995.

"Το αποτέλεσμα MPEMBA: οι χρόνοι κατάψυξης ζεστού και κρύου νερού", Charles A. Knight, στο American Journal of Physics, Vol. 64, Όχι. 5, Ρ 524; Μάιο, 1996.

"Η τελική λέξη", ο νέος επιστήμονας, το 2ο Decept 1995.

Γεια, Habr! Παρουσιάζω την προσοχή σας τη μετάφραση του άρθρου "Γιατί το ζεστό νερό παγώνει ταχύτερα από τους ψυχικούς φυσικούς να λύσουν το εφέ Momba".

Από τον μεταφραστή: Όλη η ζωή του υπέστη μια ερώτηση, και εδώ εξηγήσατε ξανά.

Γιατί το βραστό νερό παγώνει το ταχύτερο κρύο νερό, λέει το βίντεο:

Περίληψη: Λόγω της παρουσίας δεσμών υδρογόνου σε μόρια νερού, αλλάζει μια αλλαγή στη διαμόρφωση των ομοιοπολικών δεσμών του Ο-Η, με τις προμήθειες πρόσθετης ενέργειας σε αυτά, που απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια της ψύξης και της εργασίας ως επιπλέον θέρμανση που παρεμβαίνει στην κατάψυξη. Σε ζεστό νερό, οι δεσμοί υδρογόνου τεντώνονται, η ομοιοπολική όχι τεταμένη, το ενεργειακό αποθεματικό είναι η χαμηλή ψύξη και η κατάψυξη είναι ταχύτερη. Υπάρχει κάποια χαρακτηριστική στιγμή. Tau. Απαραίτητο για τη δημιουργία δεσμών υδρογόνου εάν η διαδικασία ψύξης θα πάει αργά, η επίδραση του MPEMB θα εξαφανιστεί. Εάν η διαδικασία ψύξης είναι σχετικά γρήγορα (μέχρι δεκάδες λεπτά), εκφράζεται το αποτέλεσμα. Θα πρέπει πιθανώς να είναι κάποια κρίσιμη θερμοκρασία, ξεκινώντας από την οποία εμφανίζεται η επίδραση, αλλά αυτό δεν αντικατοπτρίζεται στο αντικείμενο.

Μια εικόνα από το αρχικό άρθρο, κοιτάζοντας τον οποίο ο αναγνώστης θα πρέπει να δει με όλη τη σαφήνεια ότι η ενέργεια είναι σε ομοιοπολικούς δεσμούς, οι οποίες στη συνέχεια μπορούν να απελευθερωθούν με τη μορφή πρόσθετης θερμότητας, εμποδίζοντας το κρύο νερό.

Ιστορία της ερώτησης

Ο Αριστοτέλης πρώτα σημείωσε ότι το ζεστό νερό παγώνει ταχύτερα από το κρύο, αλλά οι χημικοί πάντα αρνήθηκαν να εξηγήσουν αυτό το παράδοξο. Μέχρι σήμερα.

Το νερό είναι μία από τις πιο απλές ουσίες στη Γη, αλλά ταυτόχρονα ένα από τα πιο μυστηριώδη. Για παράδειγμα, όπως και στα περισσότερα υγρά, η πυκνότητα του μεγαλώνει κατά τη διάρκεια της ψύξης. Ωστόσο, σε αντίθεση με τα υπόλοιπα, η πυκνότητά του φτάνει σε μέγιστη θερμοκρασία 4C και στη συνέχεια αρχίζει να μειώνεται μέχρι τη θερμοκρασία κρυστάλλωσης.

Σε στερεή φάση, το νερό έχει ελαφρώς μικρότερη πυκνότητα, γι 'αυτό και ο πάγος επιπλέει στην επιφάνεια του νερού. Αυτός είναι ένας από τους λόγους για την ύπαρξη της ζωής στη Γη - εάν ο πάγος ήταν πυκνότερο νερό, τότε κατά τη διάρκεια της κατάψυξης, θα ρίξει το κάτω μέρος των λιμνών και των ωκεανών, γεγονός που θα καθιστούσε αδύνατη πολλά είδη χημικών διεργασιών που κάνουν τη ζωή δυνατόν.

Έτσι, υπάρχει ένα παράξενο αποτέλεσμα μεμβράνης, που ονομάζεται μετά τον φοιτητή της Τανζανίας, ο οποίος βρήκε ότι το ζεστό μείγμα για παγωτού παγώνει γρηγορότερα από το κρύο στην καταψύκτη της σχολικής κουζίνας κάπου στις αρχές της δεκαετίας του 1960. (Στην πραγματικότητα, το αποτέλεσμα αυτό σημειώθηκε από πολλούς ερευνητές στην ιστορία, ξεκινώντας από τον Αριστοτέλη, τον Φρανσίσι Μπέικον και τον Rene of Descartes).

Mpemba αποτέλεσμα Είναι το ζεστό νερό παγώνει ταχύτερα κρύα. Αυτή η επίδραση μετρήθηκε σε μια ποικιλία περιπτώσεων με διάφορες εξηγήσεις που περιγράφονται παρακάτω. Μία από τις ιδέες είναι ότι τα καυτά σκάφη έχουν την καλύτερη θερμική επαφή με τον καταψύκτη και να απομακρύνουν την θερμότητα πιο αποτελεσματικά. Το άλλο είναι ότι το ζεστό νερό εξατμίζεται ταχύτερα και επειδή αυτή η διαδικασία είναι ένα ενδοθερμικό (έρχεται με την απορρόφηση της θερμότητας) - τότε επιταχύνει την κατάψυξη.

Καμία από αυτές τις εξηγήσεις δεν φαίνεται εύλογη, οπότε δεν υπήρχε ακόμα πραγματική εξήγηση.

Μια νέα εξήγηση για το αποτέλεσμα (τώρα είναι σίγουρα σωστό)

Σήμερα, ο Chang από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης Nangang και αρκετοί από τους συναδέλφους του παρείχαν τέτοια. Αυτοί οι τύποι υποστηρίζουν ότι η επίδραση των MPEMS είναι το αποτέλεσμα των μοναδικών ιδιοτήτων διαφόρων τύπων επικοινωνίας, συγκράτησης μορίων νερού μαζί.

Τι είναι το ίδιο σε αυτές τις συνδέσεις; Κάθε μόριο νερού αποτελείται από ένα σχετικά μεγάλο άτομο οξυγόνου συνδεδεμένο με δύο χαμηλά άτομα υδρογόνου με έναν συμβατικό ομοιοπολικό δεσμό. Αλλά αν τοποθετήσετε μερικά μόρια νερού, οι δεσμοί υδρογόνου θα αρχίσουν επίσης να διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα άτομα υδρογόνου ενός μορίου βρίσκονται κοντά στο οξυγόνο ενός άλλου μορίου και αλληλεπιδρούν με αυτό. Τα ομόλογα υδρογόνου είναι πολύ ασθενέστερα από την ομοιοπολική (περίπου. Ανά 10 φορές), αλλά ισχυρότερες από τις δυνάμεις Van der Wales που χρησιμοποιεί ένα heckon για να κολλήσει σε κατακόρυφους τοίχους.

Οι χημικοί γνωρίζουν από καιρό τη σημασία αυτών των δεσμών. Για παράδειγμα, το σημείο βρασμού του νερού είναι πολύ υψηλότερο από αυτό των άλλων υγρών με παρόμοια μόρια, λόγω του γεγονότος ότι οι δεσμοί υδρογόνου συγκρατούν τα μόρια μαζί.

Αλλά τα τελευταία χρόνια, οι χημικοί ενδιαφέρονται όλο και περισσότερο για άλλους ρόλους που μπορούν να παίξουν δεσμούς υδρογόνου. Για παράδειγμα, τα μόρια νερού σε λεπτά τριχοειδή σχηματίζουν μεγάλες αλυσίδες που συγκρατούνται από ομόλογα υδρογόνου. Αυτό είναι πολύ σημαντικό για τα φυτά που έχουν εξάτμιση νερού μέσω των φύλλων μεμβράνες σέρνουν αποτελεσματικά την αλυσίδα των μορίων νερού από τις ρίζες επάνω.

Τώρα, με τους συν-συγγραφείς, υποστηρίζουν ότι τα ομόλογα υδρογόνου εξηγούν επίσης την επίδραση του MPEMBE. Η βασική τους ιδέα είναι ότι οι δεσμοί υδρογόνου οδηγούν σε μια πιο πυκνή επαφή μορίων νερού και όταν συμβαίνει αυτό, η φυσική απόρριψη μεταξύ των μορίων οδηγεί στη συμπίεση ομοιοπολικών δεσμών και τη συσσώρευση ενέργειας σε αυτά.

Ωστόσο, όταν το υγρό θερμαίνεται, η απόσταση μεταξύ των μορίων αυξάνεται και οι δεσμοί υδρογόνου τεντώνονται. Σας επιτρέπει επίσης να αυξήσετε το μήκος των ομοιοπολικών δεσμών και έτσι να σχεδιάσετε την ενέργεια που συσσωρεύονται σε αυτά. Ένα σημαντικό στοιχείο της θεωρίας είναι το γεγονός ότι μια διαδικασία στην οποία οι ομοιοπολικοί δεσμοί δίνουν ενέργεια που συσσωρεύονται σε αυτά - ισοδύναμη με ψύξη!

Στην πραγματικότητα, αυτό το αποτέλεσμα ενισχύει τη συνήθη διαδικασία ψύξης. Έτσι, το ζεστό νερό πρέπει να ψυχθεί ταχύτερα από το κρύο, οι συγγραφείς υποστηρίζουν. Και αυτό είναι ακριβώς αυτό που παρατηρούμε με την επίδραση της απάτης.

Γιατί είναι μια νέα εξήγηση καλύτερη από την προηγούμενη;

Αυτοί οι τύποι Υπολογίστηκε το ποσό της πρόσθετης ψύξης και έδειξε ότι αντιστοιχεί ακριβώς στην παρατηρούμενη διαφορά στα πειράματα Για τη μέτρηση της διαφοράς σε ρυθμούς ψύξης ζεστού και κρύου νερού. Voila! Αυτή είναι μια ενδιαφέρουσα ματιά στις πολύπλοκες και μυστηριώδεις ιδιότητες του νερού που εξακολουθούν να κάνουν χημικούς δεν κοιμούνται τη νύχτα. Παρά το γεγονός ότι η ιδέα του ZI και οι συν-συγγραφείς είναι πειστικοί, μπορεί να είναι ένα άλλο λάθος των θεωρητικών, οι άλλοι φυσικοί θα πρέπει να αντικρούσουν. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι θεωρίες δεν διαθέτουν προβλεπτική δύναμη (τουλάχιστον - στο αρχικό άρθρο).

Οι ZI και οι συν-συγγραφείς πρέπει να επωφεληθούν από τη θεωρία τους για την πρόβλεψη νέων ιδιοτήτων νερού, οι οποίες δεν προέρχονται από τακτική συλλογιστική. Για παράδειγμα, εάν συντομευθούν ομοιοπολικοί δεσμοί, αυτό θα πρέπει να οδηγήσει σε μερικές νέες μετρημένες ιδιότητες νερού, οι οποίες δεν θα έπρεπε να εκδηλωθούν διαφορετικά. Το άνοιγμα και η μέτρηση τέτοιων ιδιοτήτων θα ήταν το τελευταίο κεράσι στο κέικ, το οποίο στερείται της θεωρίας στην τρέχουσα μορφή του.

Έτσι, παρά το γεγονός ότι οι τύποι μπορεί να έχουν εξηγήσει την επίδραση του mpemb, καλά, χρειάζονται λίγο podnaping για να πείσουν τους άλλους.

Είναι ότι όπως μπορεί, έχουν μια ενδιαφέρουσα θεωρία.

ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ. Το 2016, ένας από τους συν-συγγραφείς - Chang Sun (Chang Q. Sun) μαζί με τον ήλιο Yi Sun (Yi Sun) δημοσίευσε μια πληρέστερη δήλωση της προτεινόμενης θεωρίας, με την εξέταση επιφανειακών εφέ, τη μεταφορά, τη διάχυση, την ακτινοβολία και άλλα Παράγοντες - και φαινομενικά καλή συμφωνία με το πείραμα (Springer).

Βιβλιογραφία

Βιβλιογραφία

Ref: ARXIV.ORG/ABS/1310.6514: O: H-O δεσμών Ανωμαλία χαλάρωση Επίλυση του Paradox Mpemba

Αρχική: https://medium.com/the-physics-arxiv-blog/why-hot-water-freezes-faster-than-cold-physicists-solve-the-mpemba-effect-d8a2f611e853

Γιατί "εξήγησε και πάλι" - και επειδή ήταν ήδη:

  1. https://oii.org/10.1103/physrevx.9.021060
  2. Διαδικασίες μη ισορροπίας Markov: Μπορεί να ακολουθήσει ορισμένες ασυνήθιστες τροχιές έντονα ταχύτερες από την ισορροπία, επομένως ταχεία ψύξη βραστό νερό πέφτει σε μια τέτοια "επιταχυνόμενη" τροχιά και εντοπίζει το κρύο νερό (το οποίο ψύχεται σε περισσότερες συνθήκες ισορροπίας).
  3. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jctc.6b00735
  4. Συμπλέγματα (λόγω δεσμών υδρογόνου) που παρεμβαίνουν στην κρυστάλλωση. Σε βραστό νερό δεν υπάρχουν τέτοια συστάδες, και κατά τη διάρκεια της κατάψυξης, δεν έχουν χρόνο να σχηματίσουν και στο νερό, για μεγάλο χρονικό διάστημα του πρώην κρύου έξω από την καταψύκτη και δεν το δίνουν να το παγώσουν κανονικά.
  5. https://aapt.scitation.org/doi/10/1119/1.18059
  6. Η υπερψύξη κάτω από το σημείο κατάψυξης, το οποίο στο αρχικά ζεστό νερό είναι ασθενέστερο, επειδή το χάος είναι μεγαλύτερο, και δεν αρκεί να οργανώσετε στον καταψύκτη στη διαδικασία κατάψυξης. (Αλλά εδώ είναι σαφώς ένα πρόβλημα - σε πειράματα, ολόκληρη η καμπύλη ψύξης του ζεστού νερού είναι πιο απότομη κρύα και όχι μόνο η διαδικασία κατάψυξης και αυτή η "διαταραχή" σε θερμική αγωγιμότητα και ψύξη εάν πρέπει να επηρεαστεί η επιβράδυνση της ψύξης, και επιτάχυνση).

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0140700716302869.

Το νερό εξατμίζεται από την επιφάνεια και λαμβάνει θερμότητα. Το ζεστό νερό είναι ταχύτερο (μόνο δεν είναι σαφές γιατί, μετά την ευθυγράμμιση των θερμοκρασιών, το νερό που συνεχίζει να εξατμίζεται πιο ενεργά, αν και είναι ήδη ψυχρότερο από εκείνο το νερό που ήταν αρχικά κρύο).

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0017931014008072.

Βίντεο.

Όλη η μεταφορά κρασιού, η οποία βελτιώνει την ανταλλαγή θερμότητας (οι ροές μεταφοράς περιστρέφονται πάνω από την αδράνεια και μετά τη θερμοκρασία των γυαλιών που είναι ισοπεδωμένα και για μεγάλο χρονικό διάστημα μετά από αυτό).

American Journal of Physics 77, 27 (2009). https://oii.org/10/1119/1.2996187

Συνολικά, η διάλυση των ακαθαρσιών (αέρια;). Σε βραστό νερό ακαθαρσίες λιγότερο, πάγωμα γρηγορότερα.

συμπέρασμα

Το φαινόμενο του ζεστού νερού καταψύχεται με μεγαλύτερη ταχύτητα από το κρύο, γνωστό στην επιστήμη ως αποτέλεσμα της απάτης. Σε αυτό το παράδοξο φαινόμενο, τέτοια μεγάλα μυαλά όπως ο Αριστοτέλης, ο Φράνσις Μπέικον και ο René Descartes αντανακλήθηκαν παραπάνω, αλλά για τη χιλιετία, κανείς δεν μπόρεσε να προσφέρει μια λογική εξήγηση για αυτό το φαινόμενο.

Μόνο το 1963, ένας μαθητής από τη Δημοκρατία του Tanganyik, Erasto Mpembe, παρατήρησε αυτή την επίδραση στο παράδειγμα του παγωτού, αλλά κανένας από τους ενήλικες δεν του έδωσε μια εξήγηση. Παρ 'όλα αυτά, οι φυσικοί και οι χημικοί σκεφτούν σοβαρά για τόσο απλό, αλλά τόσο ακατανόητο φαινόμενο.

Έκτοτε, έχουν εκφράσει διαφορετικές εκδόσεις, μία από τις οποίες ακουγόταν ως εξής: Μερικά από τα ζεστά νερά απλά εξατμίζονται, και στη συνέχεια, όταν παραμένει μικρότερη από την ποσότητα, το νερό παγώνει ταχύτερα. Αυτή η έκδοση, λόγω της απλότητας της, έγινε ο πιο δημοφιλής, αλλά οι επιστήμονες δεν ικανοποιούσαν πλήρως. Σήμερα, μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο Τεχνολογικού Πανεπιστημίου του Nanyang στη Σιγκαπούρη (Nanyang Technology University), με επικεφαλής τον χημικό Si Zhanom (Xi Zhang) δήλωσε ότι κατάφεραν να επιτρέψουν ένα αιώνα αίνιγμα για το γιατί το ζεστό νερό παγώνει ταχύτερα από το κρύο. Καθώς βρέθηκαν οι Κινέζοι ειδικοί, το μυστικό έγκειται στην ποσότητα ενέργειας που είναι αποθηκευμένη σε δεσμούς υδρογόνου μεταξύ μορίων νερού.

Όπως είναι γνωστό, τα μόρια νερού αποτελούνται από ένα άτομο οξυγόνου και δύο άτομα υδρογόνου που συγκρατούνται μαζί με ομοιοπολικούς δεσμούς, οι οποίες μοιάζουν με ανταλλαγή ηλεκτρονίων στο επίπεδο σωματιδίων. Ένα άλλο διάσημο γεγονός είναι ότι τα άτομα υδρογόνου προσελκύονται από άτομα οξυγόνου από γειτονικά μόρια - ταυτόχρονα σχηματίζονται ομόλογα υδρογόνου.

Το αποτέλεσμα Mpemba είναι ενδιαφέρον, γι 'αυτό συνεχίζει να σπουδάζει. Οι μελέτες διεξάγονται αμέσως σε διάφορες κατευθύνσεις. Οι επιστήμονες σίγουρα θα ανακαλύψουν την αιτία του ανεξήγητη παράδοξο και θα επιτρέψουν στους ανθρώπους να επεκτείνουν τις δυνατότητες χρήσης του.

Ταυτόχρονα, τα μόρια νερού γενικά απωθούν μεταξύ τους. Οι επιστήμονες από τη Σιγκαπούρη παρατήρησαν: το θερμότερο νερό, όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μεταξύ των υγρών μορίων λόγω της αύξησης των απωθητικών δυνάμεων. Ως αποτέλεσμα, οι δεσμοί υδρογόνου τεντώνονται και ως εκ τούτου διατηρεί μεγαλύτερη ενέργεια. Αυτή η ενέργεια απελευθερώνεται όταν το νερό ψύχεται - τα μόρια έρχονται πιο κοντά μεταξύ τους. Και την επιστροφή της ενέργειας, όπως γνωρίζετε και σημαίνει ψύξη.

Καθώς οι χημικοί γράφουν στο άρθρο τους, οι οποίες βρίσκονται στην ιστοσελίδα των προεπιλογών του ARXIV.org, σε ζεστό νερό, τα ομόλογα υδρογόνου ταιριάζουν ισχυρότερα από το κρύο. Έτσι, αποδεικνύεται ότι σε δεσμούς υδρογόνου ζεστού νερού αποθηκεύονται περισσότερη ενέργεια, πράγμα που σημαίνει ότι απελευθερώνεται περισσότερο κατά τη διάρκεια της ψύξης σε θερμοκρασίες μείον. Για το λόγο αυτό, το παγωμένο είναι ταχύτερο.

Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες έχουν λύσει αυτό το μυστήριο μόνο θεωρητικά. Όταν παρουσιάζουν πειστικές αποδείξεις για την εκδοχή τους, το ζήτημα του γιατί το ζεστό νερό καταψύχεται γρηγορότερα από το κρύο, θα είναι δυνατόν να κλείσει. Επίσης στο θέμα: Οι επιστήμονες των 100 ετών δεν μπορούσαν να καταλάβουν γιατί οι Τσαγιένες Αμερικανός φυσικός λύσει το παράδοξο της φυσικής Cat Schrödinger λύσει ένα μακροπρόθεσμο αίνιγμα της συμπεριφοράς της φυσικής ηλεκτρονίων αποδείχθηκε ότι το μαγνητικό πεδίο αλλάζει τη μεταφορά θερμότητας του υλικού στο διαμάντι είδε το κβαντικό αποτέλεσμα ZENON Γιατί το ζεστό νερό παγώνει ταχύτερα από το κρύο; Αυτό ισχύει, αν και ακούγεται απίστευτο, διότι στη διαδικασία κατάψυξης, το ζεστό νερό πρέπει να περάσει τη θερμοκρασία του κρύου νερού. Εν τω μεταξύ, αυτό το ενδεχόμενο χρησιμοποιείται. Για παράδειγμα, οι κύλινδροι και οι διαφάνειες το χειμώνα χύνεται ζεστό, όχι κρύο νερό. Οι ειδικοί συμβουλεύουν τους αυτοκινητιστές να γεμίσουν το χειμώνα στο κρύο της δεξαμενής πλύσης και όχι ζεστό νερό. Το παράδοξο είναι γνωστό στον κόσμο ως το "αποτέλεσμα mpemb". Αυτό το φαινόμενο ανέφερε τον Αριστοτέλη, τον Φραγκίσκο Μπέικον και τον René Descartes, αλλά μόνο το 1963, οι καθηγητές της φυσικής τους πληρώθηκαν και προσπάθησαν να εξερευνήσουν. Όλα ξεκίνησαν με το γεγονός ότι ο Tanzanian Schoolboy Erasto Mpembba σημείωσε ότι το γλυκό γάλα, το οποίο χρησιμοποίησε για την προετοιμασία του παγωτού, παγώνει γρηγορότερα αν ήταν προ-θερμαινόμενο και έβαλε την υπόθεση ότι το ζεστό νερό παγώνει ταχύτερα από το κρύο. Άσκησε έκκληση για διευκρίνιση στον δάσκαλο της φυσικής, αλλά γέλασε μόνο στον φοιτητή, λέγοντας τα εξής: "Αυτό δεν είναι μια παγκόσμια φυσική, αλλά ένας γιατρός των MPEMS". Ευτυχώς, ο Dennis Osborne ήταν κάποτε στο σχολείο, καθηγητής φυσικής από το Πανεπιστήμιο του Dar Es Salama. Και ο MPEMBA έφεσε σε αυτόν με την ίδια ερώτηση. Ο καθηγητής δημιουργήθηκε λιγότερο σκεπτικιστής, δήλωσε ότι δεν μπορούσε να κρίνει τι δεν είχε δει ποτέ, και κατά την επιστροφή στο σπίτι ζήτησε από τους εργαζομένους να διεξάγουν σχετικά πειράματα. Φαίνεται ότι επιβεβαίωσαν τα λόγια του αγοριού. Σε κάθε περίπτωση, το 1969, ο Osborne μίλησε για την εργασία με το Mpembo στο περιοδικό "Eng. Η φυσικη. Εκπαίδευση.

" Την ίδια χρονιά, ο George Kell από το Καναδικό Εθνικό Συμβούλιο Έρευνας δημοσίευσε ένα άρθρο με περιγραφή του φαινομένου στο "ENG.

  • Αμερικανός.
  • Εφημερίδα
  • Του.
  • Η φυσικη.

"

Υπάρχουν πολλές επιλογές για να εξηγήσετε αυτό το παράδοξο:

Το ζεστό νερό εξατμίζεται ταχύτερα, μειώνοντας έτσι τον όγκο του και ένας μικρότερος όγκος νερού με την ίδια θερμοκρασία παγώνει γρηγορότερα. Στα ερμητικά δοχεία, το κρύο νερό θα πρέπει να παγώσει ταχύτερα.

Την παρουσία της επένδυσης χιονιού. Το δοχείο ζεστού νερού είναι σαν τον εαυτό του, είναι επομένως θερμική επαφή με επιφάνεια ψύξης. Το κρύο νερό δεν λάμπει κάτω από αυτό. Ελλείψει χιόνι επένδυσης, το δοχείο κρύου νερού πρέπει να παγώσει ταχύτερα.

Το κρύο νερό αρχίζει να παγώνουν από πάνω, επιδεινώνοντας έτσι τις διαδικασίες εκπομπής θερμότητας και μεταφοράς, και επομένως η απώλεια θερμότητας, ενώ το ζεστό νερό αρχίζει να παγώνει από κάτω. Με πρόσθετη μηχανική ανάδευση νερού σε δοχεία, το κρύο νερό θα πρέπει να παγώσει ταχύτερα.

Η παρουσία κέντρων κρυστάλλωσης σε ψυγμένα ύδατα - ουσίες διαλύονται σε αυτό. Με ένα μικρό αριθμό τέτοιων κέντρων σε κρύο νερό, ο μετασχηματισμός του νερού στον πάγο είναι δύσκολο και πιθανώς το υπερψύκλωμά του όταν παραμένει σε υγρή κατάσταση, με μια θερμοκρασία μείον.

Πρόσφατα, δημοσιεύθηκε μια άλλη εξήγηση. Ο Δρ Jonathan Katz (Jonathan Katz) από το Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον διερεύνησε αυτό το φαινόμενο και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ένας σημαντικός ρόλος σε αυτό διαδραματίζει διαλυμένες ουσίες στο νερό, οι οποίες κατατίθενται όταν θερμαίνονται. Κάτω από τις διαλελυμένες ουσίες, ο Δρ Katz συνεπάγεται επίσης διττανθρακικά ασβέστιο και μαγνήσιο, τα οποία περιέχονται σε άκαμπτο νερό. Όταν το νερό θερμαίνεται, αυτές οι ουσίες κατατίθενται, το νερό γίνεται μαλακό. Το νερό που δεν έχει θερμανθεί ποτέ, περιέχει αυτές τις ακαθαρσίες, είναι "σκληρό". Καθώς παγώνει και ο σχηματισμός των κρυστάλλων πάγου, η συγκέντρωση ακαθαρσιών στο νερό αυξάνεται 50 φορές. Εξαιτίας αυτού, το σημείο κατάψυξης νερού μειώνεται.

Αυτή η εξήγηση δεν φαίνεται πειστική, διότι Δεν χρειάζεται να ξεχνάμε ότι το αποτέλεσμα βρέθηκε σε πειράματα με παγωτό και όχι με άκαμπτο νερό. Πιθανότατα η αιτία του φαινομένου του θερμοφυτικού και όχι χημικών.

Ενώ η αδιαμφισβήτητη εξήγηση του παράδοξου του PARADOX του MPEMB δεν λαμβάνεται. Πρέπει να πω ότι ορισμένοι επιστήμονες δεν θεωρούν αυτό το παράδοξο άξιο προσοχής. Ωστόσο, είναι πολύ ενδιαφέρον το γεγονός ότι ένας απλός μαθητής έχει επιτύχει την αναγνώριση της φυσικής επίδρασης και κέρδισε δημοτικότητα λόγω της περιέργειας και της επιμονής της.

Που προστέθηκε τον Φεβρουάριο του 2014

Το σημείωμα γράφτηκε το 2011. Έκτοτε, νέες μελέτες σχετικά με την επίδραση του MPEMBI και τις νέες προσπάθειες να εξηγήσουν ότι έχουν εμφανιστεί. Έτσι, το 2012, η ​​Βασιλική Χημική Εταιρεία της Μεγάλης Βρετανίας ανακοίνωσε έναν διεθνή ανταγωνισμό για τη λύση των επιστημονικών μυστικών "Mpembi Effect" με ένα ταμείο βραβείων 1000 λίβρες. Η προθεσμία εγκαταστάθηκε στις 30 Ιουλίου 2012. Ο Nikola Beregovik από το Εργαστήριο του Πανεπιστημίου του Ζάγκρεμπ έγινε ο νικητής. Δημοσίευσε το έργο του στο οποίο ανέλυσε τις προηγούμενες προσπάθειες να εξηγήσει αυτό το φαινόμενο και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι δεν ήταν πειστικοί. Το μοντέλο που πρότεινε από αυτούς βασίζεται στις θεμελιώδεις ιδιότητες του νερού. Όσοι επιθυμούν μπορούν να βρουν μια δουλειά στη σύνδεση http://www.rsc.org/mpemba-competition/mpemba-winner.asp

Η έρευνα σχετικά με αυτό δεν ολοκληρώθηκε. Το 2013, η φυσική από τη Σιγκαπούρη θεωρητικά αποδείχθηκε η αιτία του αποτελέσματος του ΕΝΟΣUE. Το έργο μπορεί να βρεθεί με αναφορά http://arxiv.org/abs/1310.6514.

Παρόμοιο με το θέμα των άρθρων στον ιστότοπο:

451 βαθμούς Fahrenheit, πυρκαγιά χαρτιού;

Ιατρικό υπέρυθρο θερμόμετρο - Μύθοι και πραγματικότητα Γιατί είναι ο αστρικός ουρανός μαύρος; (Φωτομετρικό παράδοξο)

Μυστήριο κόκκινων φύλλων

  Foto14818-3.Γιατί φερμουάρ και βροντή βροντή;

Γιατί ο ουρανός είναι μπλε; Μπορεί να παγώσει; .

Η απάντηση είναι απλή - ναι, ίσως

. Επιπλέον, το βραστό νερό θα παγώσει ταχύτερα από το κρύο. Τι γρηγορότερο: βρασμό ή κρύο H2O;

Οι επιστήμονες έχουν πολλά πειράματα και αποδείχθηκαν ότι η πρώτη κρυσταλλώνει το βραστό νερό.

Εάν στην κατάψυξη βάλτε ταυτόχρονα δύο ικανότητες του ίδιου όγκου και σχήμα με βραστό νερό και απλό νερό, τότε

Το πρώτο θα μετατραπεί σε πάγο με ακρίβεια βραστό νερό

Αν και, αν ακολουθήσετε τη λογική, πρέπει πρώτα να κρυστώ και στη συνέχεια να κρυσταλλώσει. Αλλά δεν είναι.

Αξίζει να σημειωθεί ότι ένα τέτοιο αποτέλεσμα παρατηρήθηκε από ανθρώπους για μεγάλο χρονικό διάστημα.

  1. foto14818-3. Ο Αριστοτέλης επεσήμανε σε αυτό στα αρχεία του, ενδιαφέρεται για το φαινόμενο του R. Dekart. Ωστόσο, μια προσεκτικά μελετώντας αυτό το ζήτημα εκείνη τη στιγμή, λίγοι άνθρωποι το έκαναν, δεν ενδιαφέρονται ιδιαίτερα για τους επιστήμονες.
  2. Ένας ερευνητής Tanzanskaya Schoolboy έδωσε μια σταθερή μελέτες του θέματος, ο οποίος βρήκε στην καθημερινή ζωή ότι το ζεστό υγρό, είτε το γάλα είτε το νερό, κρυσταλλώνεται γρηγορότερα.
  3. Το 1969, ένα πείραμα διεξήχθη από τον καθηγητή D.Sboron, ο οποίος απέδειξε την έγκριση του νεαρού άνδρα. Από εκείνη τη στιγμή, το φαινόμενο έλαβε το όνομα του "ανοιχτήρι του" και έγινε γνωστό ως αποτέλεσμα του MPEMB.

Γιατί;

Δεν έχει ακόμη εξηγηθεί πλήρως και να κατανοηθεί το φαινόμενο, αλλά οι διαφορές μεταξύ των επιστημόνων στο πλαίσιο αυτού του θέματος είναι επαρκείς. Ωστόσο, ορισμένες υποθέσεις εξακολουθούν να λαμβάνουν χώρα: .

Όταν βράζει, υπάρχει εξάτμιση και μείωση του όγκου του νερού, πράγμα που σημαίνει ότι η διαδικασία κρυστάλλωσης είναι ενεργοποιημένη, δηλ. επιταχύνει.

Τα αέρια που διαλύονται σε νερό εξατμίζονται, επομένως η πυκνότητα του νερού σε κατάσταση βρασμού είναι υψηλότερη από αυτή της θερμοκρασίας του νερού. Είναι γνωστό ότι το υψηλό ποσοστό πυκνότητας συμβάλλει στο ρυθμό ψύξης.

Η κατάψυξη του ζεστού νερού αρχίζει να πηγαίνει κάτω και το άνω επιφανειακό στρώμα παραμένει ελεύθερο. Αυτό επιτρέπει τις διαδικασίες μεταφοράς και ακτινοβολίας θερμότητας να μην σταματήσουν και να μην επιβραδύνουν. Στην κανονική κατάσταση, η άνω επιφάνεια διατηρείται στη συνήθη κατάσταση, η οποία επιβραδύνει την απόδοση θερμότητας.

Υπάρχουν και άλλες εκδόσεις που εξηγούν το παράδοξο φαινόμενο. Ένας από αυτούς υποβλήθηκε από επιστήμονες από την Ουάσινγκτον από τον Δ. ΚΑΤΤ. Κατά τη γνώμη του, στη διαδικασία βρασμού, το νερό από το "σκληρό" μετατρέπεται σε ένα "μαλακό". Μέρος ουσιών, όπως το μαγνήσιο και το διττανθρακικό ασβέστιο, είναι αποπλανητικά και δεν παρεμβαίνουν στην κρυστάλλωση. ως εκ τούτου

Η διαδικασία κατάψυξης του βρασμού νερό πηγαίνει σε περιόδους ταχύτερα από το συνηθισμένο

Πώς εφαρμόζεται αυτό το παράδοξο στην πραγματική ζωή;

Η ύπαρξη ενός παράδοξου φαινομένου εξοικονομεί χρόνο για να προετοιμάσει ιστότοπους παιχνιδιών και αθλημάτων τη χειμερινή περίοδο.

Μεταχειρισμένο ακατανόητο φαινόμενο και βιομηχανική παραγωγή

Добавить комментарий