Pikabu

. Örülök neki, néhány termék és anyag fagyási ideje csökken, ami vizet tartalmaz.

. Örülök neki, néhány termék és anyag fagyási ideje csökken, ami vizet tartalmaz.

. Örülök neki, néhány termék és anyag fagyási ideje csökken, ami vizet tartalmaz.

. Örülök neki, néhány termék és anyag fagyási ideje csökken, ami vizet tartalmaz.

. Örülök neki, néhány termék és anyag fagyási ideje csökken, ami vizet tartalmaz.

. Örülök neki, néhány termék és anyag fagyási ideje csökken, ami vizet tartalmaz.
. Örülök neki, néhány termék és anyag fagyási ideje csökken, ami vizet tartalmaz.
. Örülök neki, néhány termék és anyag fagyási ideje csökken, ami vizet tartalmaz.

. Örülök neki, néhány termék és anyag fagyási ideje csökken, ami vizet tartalmaz.
. Örülök neki, néhány termék és anyag fagyási ideje csökken, ami vizet tartalmaz.
. Örülök neki, néhány termék és anyag fagyási ideje csökken, ami vizet tartalmaz.
. Örülök neki, néhány termék és anyag fagyási ideje csökken, ami vizet tartalmaz.

A hidroszféra földének vizes héja a Föld felszínének 71% -a. A kötött állapotban a víz a litoszféra halandó kéregében van, és becslések szerint az ilyen víz tartaléka (másodpercre !!) megközelítőleg megegyezik a szabad víz tömegével a hidroszférában. Azt találtuk, hogy 1 km ³ gránit olvasztás során kiosztandó 26 millió tonna víz. Női több „tartalék” V., prisonered a mélyreható hetente a Föld - a köpeny. Azt tartják, hogy vannak 13-ig milliárd km³ vizet, azaz több mint a hidroszférában. De csak 1 km ³ egy ilyen víz végzik a felszínen a vulkánok évente. Az ipar játszott és játszik döntő szerepet a geológiai története a Föld, a kialakulását a termikus rendszer, az éghajlat és az időjárás. Ez Mindentől messze van ezzel az érdekes, hosszú ismert, de sok szempontból titokzatos, olyan bőséges és ilyen hiányos anyag, az egyszerű víz.

. Örülök neki, néhány termék és anyag fagyási ideje csökken, ami vizet tartalmaz.
. Örülök neki, néhány termék és anyag fagyási ideje csökken, ami vizet tartalmaz.
. Örülök neki, néhány termék és anyag fagyási ideje csökken, ami vizet tartalmaz.
Videó a témában

A hideg időjárás jellemző az országunk nagy részében. A síelés mellett ebben az időben néhány kísérletet lehet elvégezni. Például dobja a forró vizet a levegőbe, így hó. Ez a látványos trükk az Arisztotelész idő óta ismert érdekes tényen alapul.

Ezt egyszerűen leírják - a forró víz gyorsabban fagy, mint a hideg. Ez a tulajdonság megkapta az MPEMB hatásának nevét. Tanzániai Schoolboy 1963-ban felfedezte ezt a jelenséget. Akkor miért fagy a forró víz gyorsabb, mint a hideg?

Kísérletek fagylalttal

Az Erasto Mpembea és más gyermekei az iskolában gyakran fagylaltot készítettek iskolai fagyasztó kamrával. A folyamat a következő volt: a tejet forraltuk, és cukorral keverték. Ezt követően ezt a keveréket a fagyasztóba helyeztük. És miután Mpemba sietett, és a kapott anyagot hűtötte a fűtött állapotban.

Videó a témában

Kiderült, hogy fagylaltja gyorsabban kiderült, mint egy osztálytársa. De kevés ember hitt egy iskoláslád, és 1969-ben az MPEMBA, a professzor fizikusok közzétettek Cikk. ez alkalommal. Ez a hatás nem mindig megfigyelhető, így ha megpróbálja megismételni otthon, messze attól a ténytől, hogy ez megtörténik. Valószínűleg ott van néhány ok .

A hatás magyarázata

Az MPEMBA hatásának kimutatása nem engedte meg az abszolút pontosságot, hogy elmagyarázza ezt a jelenséget. A folyamat teljes megértéséhez még nem sikerült, de a tudományos viták sokat zajlanak. És számos változat van az MPEMBA hatásának magyarázata.

A leggyakrabban fejlett hipotézis - forró víz elpárolog a tömeges veszteség miatt. Ennek eredményeképpen a folyadék lefagy, kevesebb hőt veszít. Vannak azonban olyan esetek, amikor az MPEMBI hatását zárt tartályokban figyelték meg, ahol a bepárlás nem volt.

Egy másik feltételezés az, hogy a víz fejleszt konvekciós áramok és hőmérséklet-gradiensek, mivel a hűtés. A gyors hűtőüveg forró vízzel nagy hőmérsékleti különbségekkel és gyorsabb lesz a felszínen lévő hő eltávolításához. Míg egy egyenletesen hűtött pohár víz kisebb hőmérsékletkülönbséggel rendelkezik. A folyamat felgyorsítása is kevesebb konvekciót kapott.

Videó a témában

Vannak más elméletek is. Például az egyik szerint, az oldott gázok vízben történő hatását a fagyási folyamaton. 2013-ban a Szingapúr kutatói csoportja javasolt Az MPEMBA hatásának magyarázata. Szerintük a megoldás a vízben lévő kémiai kapcsolatok egyedülálló tulajdonságaiban rejlik.

Amint ismeretes, a standard vízmolekula egy oxigénatomot és két hidrogénatomot tartalmaz. Kovalens kötvények kapcsolódnak. De ha több molekula vegyülete előfordul, a hidrogénatomok más molekulákban oxigénatomokkal is összekapcsolódnak. Ezek a hidrogénkötések a víz egy részét képezik, például viszonylag magas forráspontot és csökkentett sűrűségét a fagyasztás során.

A kutatók úgy vélik, hogy a forrásban lévő vízmolekulák terjedése során hidrogénkötések kiterjesztése. De a korlátozott mennyiség miatt az egyes molekulák kovalens kötései összenyomódnak, felhalmozódó energiát. Ha ebben az állapotban a víz lefagy, a linkek kiadják az energiát egy "nyitott tavasz" formájában, sokkal gyorsabban hűtve.

Videó a témában

De nem minden szakértő egyetért az MPEMB hatásának ilyen értelmezésével. Valaki azzal vádolja a szakértőket abban a tényben, hogy elméletük megjósolhatná a víz új tulajdonát. Azonban nem a szokásos megértés. Chemist Richard Dawn a Stanford Egyetemen egyáltalán úgy véli, hogy a forró víz gyors befagyasztása elsősorban a párolgástól függ.

A legvalószínűbb, hogy éppen ezért az Mpembe hatása következik be. Talán a jövőbeni tudósok képesek lesznek teljesíteni, vagy módosítani kell a magyarázatot.

Mpemba hatása, vagy miért forró víz gyorsabban fagy, mint a hideg?

Mpemba hatás (Paradox Mpembi) - egy paradoxon, amely azt mondja, hogy a forró víz bizonyos körülmények között gyorsabban lefagy, mint a hideg, bár a fagyos folyamat hideg vízének hőmérsékletét kell átlépnie. Ez a paradoxon egy olyan kísérleti tény, amely ellentmond a szokásos elképzeléseknek, amelyek szerint ugyanolyan feltételekkel, a fűtött testnek egy bizonyos hőmérsékletre való hűtéséhez több időt igényel, mint a kevésbé fűtött test, amely ugyanolyan hőmérsékleten hűti.

Ezt a jelenséget egyszerre észrevették Arisztotelész, Francis Bacon és Rene Descart, de csak 1963-ban, a Tanzániai Schoolboy Erassto Mpembea megállapította, hogy a fagylalt forró keveréke gyorsabban fagyasztható, mint a hideg.

A Tanzániában a Magambaba középiskola hallgatója, az Erasto Mpembea gyakorlati munkát végzett a Cook ügyben. Meg kellett készítenie a házi fagylaltot - forralja a tejet, feloldja a cukrot, hűtsük le szobahőmérsékletre, majd tedd a hűtőbe fagyasztva. Nyilvánvaló, hogy az MPEMBBA nem volt különösebben szorgalmas diák és Priyeded a feladat első részének teljesítésével. Félve, hogy nem lenne ideje a lecke végére, a hűtőszekrénybe még mindig forró tejet helyez el. Meglepődéséhez még korábban is megfagyott, mint egy adott technológia szerint főzött elvtársainak teje.

Ezt követően az MPEMBA nemcsak tejjel, hanem rendes vízzel is kísérletezett. Mindenesetre az Mkvava középiskolai hallgatójaként kérte Dennis Osborne professzor kérdését a Dar Es Salama egyetemi egyeteméről (olvasni a hallgatókat az egyetemi osztályban lévő fizika előadásáról: "Ha két azonos Az egyenlő mennyiségű vízzel rendelkező tartályok közül az egyikben a víz hőmérséklete 35 ° C, a másik - 100 ° C-ban, és tegye őket a fagyasztóba, majd a második vízben gyorsabban fagy. Miért? Osborne érdeklődött ebben a kérdésben, és hamarosan 1969-ben, az MPEMBA-val együtt megjelentette kísérleteik eredményeit a "Fizika oktatás" magazinban. Azóta a talált hatás hívott Az MPEMBA hatását .

Eddig senki sem tudja megmagyarázni ezt a furcsa hatást. A tudósoknak nincs egyetlen verziója, bár sokan vannak. Mindez a forró és hideg víz tulajdonságainak különbségéről van szó, de még nem világos, hogy mely tulajdonságok szerepet játszanak ebben az esetben: a különbség a szuperhooling, a párolgás, a jégképződés, a konvekció, vagy a kiürült gázok vízre gyakorolt ​​hatásai hőmérséklet.

Az MPEMBA hatásának paradoxicionalitása az, hogy az az idő, amikor a testnek a környezeti hőmérsékletig hűtötte, a test és a környezet hőmérsékletének különbségével arányosnak kell lennie. Ezt a törvényt még mindig létrehozta Newton, és azóta sokszor megerősítette a gyakorlatban. Ebben a célban 100 ° C-os hőmérsékletű víz 0 ° C-os hőmérsékletre gyors, mint a 35 ° C hőmérsékletű víz, mint a 0 ° C

Mindazonáltal nem jelenti a paradoxont, mivel az MPEMBA hatását magyarázatot és a híres fizika keretén belül találhatják meg. Íme néhány magyarázat az MPEMBU hatásáról:

Párolgás

A forró víz gyorsabban elpárolog a tartályból, ezáltal csökkentve a térfogatát, és az azonos hőmérsékletű víz kisebb mennyiségű víz gyorsabban fagy. 100-ra melegítve vízzel a tömeg 16% -át veszítjük hűtés közben 0 ° C-ra.

A párolgás hatása - kettős hatás. Először is csökken a víz tömege, ami a hűtéshez szükséges. Másodszor, a hőmérséklet csökken, mivel az átmenet a vízfázisból a gőzfázisba történő elpárologtatásának hője csökken.

Hőmérséklet-különbség

Ennek köszönhetően, hogy a forró víz és a hideg levegő közötti hőmérsékletkülönbség több - ezért a hőcserélő ebben az esetben több intenzívebb és meleg víz lehűlt.

Supercooling

Ha a vizet 0 ° C alatt lehűtjük, akkor nem mindig fagyasztható. Bizonyos körülmények között hipotermiát végezhet, amely továbbra is folyékony marad a fagyáspont hőmérséklete alatt. Bizonyos esetekben a víz még -20 ° C hőmérsékleten is folyékony maradhat.

Ennek az az oknak az az oka, hogy az első jégkristályok kialakításához kristályképző központok szükségesek. Ha nem folyékony vízben vannak, akkor a szuperhooling addig folytatódik, amíg a hőmérséklet annyira csökken, hogy a kristályok spontán módon alakulnak ki. Amikor elkezdenek kialakítani egy szuperhooled folyadékot, akkor gyorsabban fognak növekedni, Lorth Shuhuh kialakulása, amely fagyasztása jégen lesz.

A forró víz a leginkább érzékeny a szuperhooling-re, mivel fűtése megszünteti az oldott gázokat és buborékokat, amelyek viszont jégkristályok kialakulására szolgálhatnak.

Miért okoz a szuperhooling forró vizet gyorsabban? Hideg víz esetén, amelyet a következők nem vesznek le. Ebben az esetben a víz felszínén a vékony jégréteg alakul ki. Ez a jégréteg a víz és a hideg levegő közötti szigetelőként működik, és megakadályozza a további bepárlást. A jégkristályok képződésének mértéke ebben az esetben kevesebb lesz. A forró víz esetében a szuperhooling, a túlhűtött víz nem rendelkezik védőfelületi jégréteggel. Ezért a nyitott tetején sokkal gyorsabb hőt veszít.

Amikor a hypothermia vége és a víz lefagyása, sokkal több hő elveszett, ezért több jég van kialakítva.

Ennek számos kutatója az MPEMB hatásának legfontosabb tényezőjét a fő tényezőre tekinti.

Konvekció

Hideg víz kezd befagyasztására felülről, és ezáltal romlik a folyamatok a hőkibocsátás és konvekciós, és ezért a hő veszteség, míg a forró víz kezd fagyasztható alulról.

A vízsűrűség anomália hatását magyarázzák. A víz maximális sűrűségű 4 ° C-on. Ha hűtővíz 4 másodpercre, és alacsonyabb hőmérsékleten tegye, a víz felszíni réteg gyorsabban fagy. Mivel ez a víz kevésbé sűrű, mint a víz, 4 másodperces hőmérsékleten, a felületen marad, vékony hidegréteget képez. Ilyen körülmények között, a vékony jégréteg képződik a felületen a víz egy rövid ideig, de ez a réteg a jég lesz egy szigetelőt, amely védi az alsó réteg a víz, amelyet továbbra is hőmérsékleten 4 C. Ezért a további hűtési folyamat lassabb lesz.

A forró víz esetén a helyzet teljesen más. A víz felszíni rétegét gyorsabban lehűtjük a párolgás és a nagyobb hőmérsékletkülönbség miatt. Ezenkívül a hideg vízrétegek sűrűbbek, mint a forró vízrétegek, ezért a hideg vízréteg leesik, felemeli a meleg vízréteget a felületre. Az ilyen vízkeringés gyors hőmérsékleti csökkenést biztosít.

De miért nem éri el ezt a folyamatot az egyensúlyi ponthoz? Kifejtse a hatását a MPEMBA ebből a szempontból konvekciós, arra lenne szükség, hogy, hogy a hideg és a meleg víz rétegeket elválasztjuk, és a konvekciós folyamat maga után folytatódik a víz átlagos hőmérséklete alá csökken 4 C.

Azonban nincs olyan kísérleti adatok, amelyek megerősítik ezt a hipotézist, hogy a hideg és forró vízrétegek konvekció alatt vannak osztva.

Oldott gázok

A víz mindig tartalmazó gázokat tartalmaz - oxigén és szén-dioxid. Ezek a gázok képesek csökkenteni a vízfagyasztási pontot. Amikor a vizet felmelegítjük, ezek a gázok felszabadulnak a vízből, mivel az oldhatósága a vízben magas hőmérsékleten van. Ezért, amikor a forró vizet lehűtjük, mindig kevesebb oldott gáz van, mint a nem fűtött hideg vízben. Ezért a fűtött víz fagyasztási pontja magasabb, és gyorsabban fagy. Ezt a tényezőt néha a fő dolognak tekintik, amikor az MPEMB hatását magyarázza, bár nincsenek kísérleti adatok, amelyek megerősítik ezt a tényt.

Hővezető

Ez a mechanizmus jelentős szerepet játszhat, ha a vizet a hűtővakama fagyasztóba helyezzük kis tartályokban. Ilyen körülmények között meg kell jegyezni, hogy a forró víztartályt egy fagyasztóból fagyasztó jéggel mozgatja, ezáltal javítja a fagyos érintkezést a fagyasztó falával és a hővezető képességgel. Ennek eredményeképpen a hő eltávolítása a tartályból forró vízzel gyorsabb, mint a hideg. A hideg vízzel ellátott tartály nem hajlik a hó alatt.

Mindezeket (valamint mások) körülményeket számos kísérletben tanulmányozták, de egyértelműen válaszolt a kérdésre - melyikük száz százalékos reprodukciót nyújt az MPEMBE-hatás - és nem kapott.

Például 1995-ben a német fizikus David Auerbach vizsgálta a vízhipotermia hatását erre a célra. Megállapította, hogy a forró vizet, amely a szuperhoolált állapot elérését jelenti, magasabb hőmérsékleten lefagy, mint a hideg, ami gyorsabb az utóbbiak. De a hideg víz gyorsabban érkezik, mint a forró, ezáltal kompenzálja az előző késéset.

Ezenkívül az Auerbakh eredményei ellentmondanak a korábban kapott adatokkal, hogy a forró víz képes nagyobb túlfolyást elérni, mivel kisebb számú kristályosodási központ van. Amikor a vizet felmelegítjük tőle, a feloldott gázok eltávolításra kerülnek, és a forráspont alatt néhány só kicsapódik.

Mondhatod eddig csak egy dolog lehetséges - ennek a hatásnak a reprodukciója jelentősen attól függ, hogy milyen feltételeket végeznek a kísérlet elvégzésének feltételeitől. Pontosan azért van, mert nem mindig reprodukálódik.

O. V. Mosin

Irodalmi Források :

"A forró víz gyorsabban fagy, mint a hideg víz. Miért csinálja ezt?", Jearl Walker az amatőr tudósban, tudományos amerikai, vol. 237, Nem. 3, 246-257. 1977. szeptember.

"A forró és hideg víz befagyasztása", g .. Kell az American Journal of Fizika, Vol. 37, Nem. 5, pp 564-565; Május, 1969.

"Supercooling és az MPEMBA hatás", David Auerbach, az American Journal of Fizika, Vol. 63, Nem. 10, PP 882-885; Október, 1995.

"Az MPEMBA hatás: a forró és hideg víz fagyasztási ideje", Charles A. Knight, az American Journal of Fizika, Vol. 64, Nem. 5, p 524; Május, 1996.

"A végső szó", az új tudós, 2. Defept 1995.

Szia, Habr! Mutassam be a figyelmet a cikk fordítása: "Miért a forró víz gyorsabban fagy, mint a hideg fizikusok megoldani a MOMBA hatást".

A fordítótól: Minden élete egy kérdést szenvedett, és itt ismét elmagyaráztad.

Miért fagyasztja a forró víz a hideg víz, megmondja a videót:

ÖSSZEFOGLALÁS: A vízmolekulákban hidrogénkötések jelenlétének köszönhetően megváltozik az O-H kovalens kötéseinek konfigurációjának változása, a további energiaszekrények a hűtés során felszabadulnak, és további fűtésként működnek, amelyek megakadályozzák a fagyást. A forró vízben a hidrogénkötések nyúlnak, kovalens, nem feszült, az energiaterület alacsony hűtés és fagyasztás gyorsabb. Van némi jellemző idő. Tau. Szükséges a hidrogénkötések kialakításához, ha a hűtési folyamat lassan megy, az MPEMB hatása eltűnik. Ha a hűtési folyamat viszonylag gyors (akár tíz percig), akkor a hatás expresszálódik. Valószínűleg valamilyen kritikus hőmérséklet, amelyből a hatás megjelenik, de ez nem tükröződik a cikkben.

Az eredeti cikkből származó kép, amelyre az olvasónak minden olyan tisztasággal néznie kell, hogy az energia kovalens kötésekben van, amely ezután további hő formájában szabadul fel, megakadályozva a hideg vizet.

A kérdés története

Arisztotelész először megjegyezte, hogy a forró víz gyorsabban fagy, mint a hideg, de a kémikusok mindig megtagadták ezt a paradoxont. Egész napig.

A víz az egyik legközségesebb anyag a földön, de ugyanakkor az egyik leginkább titokzatos. Például, mint a legtöbb folyadékban, sűrűsége a hűtés közben növekszik. A többiekkel ellentétben azonban a sűrűsége maximumot ér el 4c hőmérsékleten, majd a kristályosodási hőmérsékletre csökken.

A szilárd fázisban a víznek enyhén kisebb sűrűsége van, ezért jég lebeg a víz felszínén. Ez az egyik oka az élet létezésének oka a földön - ha a jég sűrűbb víz, akkor a fagyasztás során a tavak és az óceánok alját dobja, ami lehetetlenné teszi sokféle kémiai folyamat lehetséges.

Tehát, van egy furcsa membaby hatás elnevezett tanzániai diák, aki megállapította, hogy a forró keveréket jégkrém lefagy gyorsabb, mint a hideg a fagyasztóba az iskolai konyha valahol a korai 1960-as években. (Tény, hogy ezt a hatást sok kutató vette észre, az Arisztotelész, Francis Bacon és Rene of Descartes - kezdve).

Mpemba hatás Ez az, hogy a forró víz gyorsabban fagy. Ezt a hatást különféle esetekben mértük az alábbi különböző magyarázatokkal. Az egyik ötlet az, hogy a forró edények a legjobb termikus érintkezés a fagyasztóval, és hatékonyabban távolítják el a hőt. A másik az, hogy a meleg víz gyorsabban elpárolog, és mivel ez a folyamat endotermikus (a hő felszívódása) - akkor felgyorsítja a fagyást.

E magyarázatok egyike sem néz ki, így még mindig nem volt igazi magyarázat.

A hatás új magyarázata (most minden bizonnyal helyes)

Ma, Chang a Nangang Technology Egyetem Szingapúr és számos kollégája biztosított ilyen. Ezek a srácok azzal érvelnek, hogy az MPEMS hatása a különböző típusú kommunikáció egyedi tulajdonságainak eredménye, amely együtt tartja a vízmolekulákat.

Tehát mi ugyanaz a kapcsolatok? Minden vízmolekula viszonylag nagy oxigénatomból áll, amely két alacsony hidrogénatomhoz van csatlakoztatva, hagyományos kovalens kötéssel. De ha néhány vízmolekulát helyez el, akkor a hidrogénkötések is fontos szerepet játszanak. Ez annak köszönhető, hogy az egyik molekula hidrogénatomjai egy másik molekula oxigénjének közelében helyezkednek el, és kölcsönhatásba lépnek vele. A hidrogénkötések sokkal gyengébbek, mint a kovalens (kb. ~ 10-szer), de erősebbek, mint a Van der Wales erők, amelyek Heckonot használnak a függőleges falakhoz való ragaszkodáshoz.

A vegyészek már régóta tisztában vannak ezeknek a kapcsolatoknak. Például a víz forráspontja sokkal magasabb, mint a hasonló molekulákkal rendelkező folyadékoké, mivel a hidrogénkötések együtt tartják a molekulákat.

Az utóbbi években azonban a vegyészek egyre inkább érdeklik a hidrogénkötések lejátszását. Például a vékony kapillárisok vízmolekulái hosszú láncokat alkotnak a hidrogénkötésekben. Ez nagyon fontos olyan növények számára, amelyek a víz elpárologtatása a leveleken keresztül a membránok hatékonyan húzza a vízmolekulák láncát a gyökerekből.

Most, a társszerzőkkel azzal érvelnek, hogy a hidrogénkötések is megmagyarázzák az MPEMBE hatását. Az alapötlet az, hogy a hidrogénkötések vezet sűrűbb kapcsolati vízmolekulák, és amikor ez bekövetkezik, a természetes taszítás molekulák között vezet a tömörítés kovalens kötések és a felhalmozási energia bennük.

A folyadék felmelegedésekor azonban a molekulák közötti távolság növekszik, és a hidrogénkötések nyúlnak. Ez lehetővé teszi, hogy növelje a kovalens kötések hosszát, és így felhalmozódott energiát húzzon be. Az elmélet fontos eleme az a tény, hogy egy olyan folyamat, amelyben a kovalens kötések lehetővé teszik az energiát a hűtéssel egyenértékűen.

Valójában ez a hatás növeli a szokásos hűtési folyamatot. Így a forró vizet gyorsabban kell hűteni, mint a hideg, a szerzők vitatkoznak. És ez pontosan az, amit megfigyelünk az átverés hatásában.

Miért jobb az új magyarázat, mint az előző?

Ezek a srácok kiszámítottuk a további hűtés összegét, és azt mutatták, hogy pontosan megfelel a megfigyelt különbségnek a kísérletekben A forró és hideg vízhűtési sebességek különbségének mérésére. Voálá! Ez egy érdekes pillantás a víz komplex és titokzatos tulajdonságai, amelyek még mindig kémikusok nem alszanak éjszaka. Annak ellenére, hogy a ZI és a társszerzők ötlete meggyőző, lehet egy másik hiba a teoretikusok, amelyeket más fizikusoknak meg kell engedniük. Ez azért van, mert az elméletek hiányoznak prediktív erővel (legalábbis - az eredeti cikkben).

A ZI és a társszerzőknek kihasználniuk kell elméletüket a víz új tulajdonságainak előrejelzésére, amelyek nem származnak a szokásos érvelésből. Például, ha a kovalens kötések lerövidülnek, ez a víz néhány új mért tulajdonságaihoz kell vezetnie, amely másképp nem kellene nyilvánítania magát. Az ilyen tulajdonságok megnyitása és mérése az utolsó cseresznye lenne a tortán, amely hiányzik az elmélet jelenlegi formájában.

Tehát annak ellenére, hogy a srácok elmagyarázzák az MPEMB hatását, nos, egy kicsit podnapingra van szükségük, hogy meggyőzze másokat.

Legyen, ahogy lehet, érdekes elméletük van.

P.S. 2016-ban az egyik társszerző - Chang Sun (Chang Q. Sun) együtt Yi Sun (Yi Sun) közzétette a javasolt elmélet teljes körű kimutatását, a felszíni hatások, a konvekció, a diffúzió, a sugárzás és egyéb figyelembevételével tényezők - és úgy tűnik, jó megegyezéssel a kísérletekkel (Springer).

Irodalom

Irodalom

Ref: arxiv.org/abs/1310.6514: O: H-o kötés anomális relaxációs megoldás MPEMBA paradox

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

Miért "ismételten magyarázta" - és mert már:

  1. https://doi.org/10.1103/physrevx.9.021060
  2. Nem egyensúlyi Markov folyamatok: követheti néhány szokatlan pályákat erősen gyorsabb, mint az egyensúly, ezért a gyors hűtés forró vizet esik egy ilyen „gyorsított” pályáját, és megelőzi a hideg vizet (amely hűti több egyensúlyi körülmények között).
  3. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jctc.6b00735
  4. Klaszterek (a hidrogénkötések miatt is), amelyek zavarják a kristályosodást. Forrásban lévő vízben nincsenek ilyen klaszterek, és közben a befagyasztás, hogy nincs idő alkotnak, és a vízben, hosszú ideig az egykori külső hideg a fagyasztóba, és nem adja meg, hogy fagyassza be rendesen.
  5. https://aapapt.scitation.org/doi/10/1119/18059
  6. A fagyasztási pont alatti szuperhooling, amely eredetileg forró vízben gyengébb, mert a rendetlenség nagyobb, és nem elég ahhoz, hogy a fagyasztóban a fagyasztó folyamatban szervezzen. (De itt nyilvánvalóan problémát - a kísérletekben, az egész hűtési görbéjét melegvíz meredekebb hideg, és nem csak a fagyasztási eljárás, és ez a „betegség” a hővezető és hűtés, ha azt kell befolyásolják lassul Lehűlés és gyorsulás).

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

A víz elpárolog, és hőt vesz igénybe. A forró víz gyorsabb (csak nem egyértelmű, hogy miért, a hõmérsékletek összehangolása után a forró víz, amely forró - továbbra is aktívabban elpárolog, bár már hidegebb, mint az eredetileg hideg víz).

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

Videó.

Minden borvívás, amely javítja a hőcserét (konvekciós áramlások a tehetetlenség felett, és a szemüveg hőmérséklete után és hosszú időn keresztül).

Amerikai Fizika Journal 77, 27 (2009); https://doi.org/10/11119/196187

Mindent, a szennyeződések feloszlatása (gázok). A forró vízszennyeződések kevesebb, gyorsabban fagyasztva.

Következtetés

A forró víz jelensége, amely nagyobb sebességgel fagyasztott, mint a hideg, a tudományban ismert, mint az átverés hatására. Több mint ezt a paradox jelenség, mint a nagy elmék, mint Arisztotelész, Francis Bacon és René Descartes, tükrözte a fenti, de a Millennium, senki sem volt képes nyújtani ésszerű magyarázat erre a jelenségre.

Csak 1963-ban, a Tanganyik Köztársaságból, az Erasto Mpembe-ból származó iskoláslánya észrevette ezt a hatást a fagylalt példájára, de egyik felnőtt sem magyarázatot adott neki. Mindazonáltal a fizikusok és a vegyészek komolyan gondoltak olyan egyszerű, de így érthetetlen jelenség.

Azóta különböző verziók kifejezték, amelyek közül az egyik a következőképpen hangzott: néhány forró vizet először csak elpárologtatják, majd akkor, ha kevesebb, mint a mennyisége, a víz gyorsabban fagy. Ez a verzió az egyszerűségének köszönhetően a legnépszerűbb lett, de a tudósok nem teljes mértékben kielégítik. Napjainkban a Nanyang Egyetemi Nanyang Egyetemi Egyetemi Tudományegyetem (Nanyang Technológiai Egyetem), a Chemist Si Zhanom (Xi Zhang) által vezetett kutatói (Nanyang Technológiai Egyetem) kijelentették, hogy sikerült megengedniük egy évszázados rejtélyt, hogy miért meleg víz fagyasztja a hideg, mint a hideg. Mivel a kínai szakemberek kiderült, a titok a vízmolekulák közötti hidrogénkötésekben tárolt energia mennyiségében rejlik.

Mint ismert, a vízmolekulák egy oxigénatomból és két hidrogénatomból állnak, amelyek kovalens kötésekkel együtt vannak, amelyek az elektronok cseréjét képezik a részecskék szintjén. Egy másik híres tény az, hogy a hidrogénatomok a szomszédos molekulák oxigénatomjaihoz vonzódnak - ugyanakkor hidrogénkötések alakulnak ki.

Az MPEMBA hatás érdekes, ezért továbbra is tanulmányozza. A tanulmányokat azonnal több irányban végzik. A tudósok biztosan megtudják a megmagyarázhatatlan paradoxon okát, és lehetővé teszik az emberek számára, hogy bővítsük a használat lehetőségeit.

Ugyanakkor a vízmolekulákat általában visszaszorítják egymástól. Szingapúrból származó tudósok észrevették: a melegebb víz, annál nagyobb a távolság a folyadékmolekulák közötti távolság a reprentes erők növekedése miatt. Ennek eredményeképpen a hidrogénkötések nyúlnak, és ezért nagyobb energiát tartanak fenn. Ez az energia felszabadul, amikor a vizet lehűtjük - a molekulák közelebb kerülnek egymáshoz. És az energia visszatérése, amint azt tudod, és hűtést jelent.

Mint kémikusok levelet cikkükben, amely megtalálható a honlapon a Preprints a Arxiv.org, forró vízben, hidrogénkötések feszítő erősebb, mint a hideg. Így, kiderül, hogy a hidrogén-kötések forró vízben tárolják több energiát, ami azt jelenti, megjelent több hűtés során mínusz hőmérsékleten. Ezért a fagyasztott gyorsabb.

A mai napig a tudósok csak elméletileg megoldották ezt a rejtélyt. Amikor meggyőző bizonyítékokat mutatnak a változatukról, a kérdés, hogy miért meleg víz fagyasztott gyorsabb, mint a hideg, akkor lehet lezárni. A témában is: A 100 éves tudósok nem tudták megérteni, hogy a teáskanógusok amerikai fizikus miért megoldotta a CAT Schrödinger-fizika paradoxonját, amelyet hosszú távú rejtély az elektronfizika viselkedésének bizonyult, hogy a mágneses mező megváltoztatja a gyémánt anyag hőátadását a kvantumhatásban Zenonból Miért fagy a forró víz gyorsabb, mint a hideg? Ez igaz, bár hihetetlenül hangzik, mert a fagyás folyamatában a meleg víznek át kell adnia a hideg víz hőmérsékletét. Eközben ez a hatás használják. Például a görgők és a tálak télen forró, nem hideg vizet öntöttek. A szakemberek tájékoztatják az autósokat, hogy töltsék ki télen a mosó tartály hideg, és ne meleg víz. A paradoxon a világon ismert, mint az "MPEMB hatás". Ez a jelenség említett Arisztotelész, Francis Bacon és René Descartes, de csak 1963-ban, professzorok fizika fizettek neki, és megpróbálta felfedezni. Mindez azzal kezdődött, hogy a Tanzániai Schoolboy Erasto Mpembbla megjegyezte, hogy az édesített tej, amelyet fagylalt készítené, gyorsabban fagyasztott, ha előmelegítették, és előterjesztették azt a feltételezést, hogy a forró víz gyorsabban fagy, mint a hideg. Felhívta a fizika tanárának tisztázását, de csak a diáknál nevetett, mondván: "Ez nem világfizika, hanem az Mpems orvosa." Szerencsére Dennis Osborne egyszer volt az iskolában, a Dar es Salama egyetemének fizikai professzora. És az MPEMBA ugyanazzal a kérdéssel fellebbezett neki. A professzor kevésbé szkeptikus volt, azt mondta, hogy nem tudja megítélni azt, amit soha nem látott, és visszatért haza kérte az alkalmazottakat, hogy végezzen releváns kísérleteket. Úgy tűnik, megerősítették a fiú szavait. Mindenesetre 1969-ben Osborne az Mpembo-val dolgozott a magazinban "Eng. Fizika. Oktatás.

" Ugyanebben az évben George Kell a Kanadai Nemzeti Kutatási Tanácsból egy cikket tett közzé a "Eng.

  • Amerikai.
  • Folyóirat
  • Nak,-nek.
  • Fizika.

"

Számos lehetőség van a paradoxon magyarázatára:

A forró víz gyorsabban elpárolog, így csökkentve a térfogatát, és egy kisebb mennyiségű vízzel, ugyanolyan hőmérsékleten gyorsabban fagy. Hermetikus tartályokban a hidegvíznek gyorsabban kell befagyasztania.

A hóbélés jelenléte. A forró víztartály önmagában alul van, ezért hőkezelés egy hűtőfelületen. A hideg víz nem ragyog. Hóbélés hiányában a hideg víztartálynak gyorsabban kell befagyasztania.

Hideg víz kezd befagyasztására felülről, és ezáltal romlik a folyamatok a hőkibocsátás és konvekciós, és ezért a hő veszteség, míg a forró víz kezd fagyasztható alulról. A vízben lévő víz további mechanikai keverésével a hideg víznek gyorsabban kell befagyasztania.

A kristályosodási központok jelenléte lehűtött vízben - feloldott anyagok. Kis számú ilyen központban hideg vízben a víz átalakulása a jégbe nehéz, és esetleg a szuperhooling, amikor folyékony állapotban marad, mínusz hőmérsékleten.

A közelmúltban egy másik magyarázatot tettek közzé. Dr. Jonathan Katz (Jonathan Katz) a Washingtoni Egyetemen vizsgálta ezt a jelenséget, és arra a következtetésre jutott, hogy fontos szerepet játszanak az oldott anyagok vízben, amelyeket fűtött. Az oldott anyagok alatt Dr. Katz magában foglalja a kalciumot és magnézium-bikarbonátokat is, amelyek merev vízben vannak. Amikor a vizet melegítik, ezek az anyagok letétbe kerülnek, a víz puha lesz. A soha nem melegített víz, ezeket a szennyeződéseket tartalmazza, ez "kemény". Ahogy lefagy, és a jégkristályok kialakulása, a vízben lévő szennyeződések koncentrációja 50-szer nő. Emiatt a vízfagyasztási pont csökken.

Ez a magyarázat nem tűnik meggyőzőnek, mert Nem kell elfelejteni, hogy a hatás a fagylalt kísérletekben található, és nem merev vízzel. Valószínűleg a termofizikai jelenség oka, és nem kémiai.

Míg az MPEMB paradoxonjának egyértelmű magyarázata nem érkezik meg. Azt kell mondanom, hogy egyes tudósok nem tekintik ezt a paradoxont, méltó figyelmet. Azonban nagyon érdekes, hogy egy egyszerű iskolás a fizikai hatás elismerése és a kíváncsiság és a kitartás miatt népszerűségét eredményezte.

2014 februárjában

A megjegyzést 2011-ben írták. Azóta új tanulmányok az MPEMBI és az új kísérletek megmagyarázására, hogy megjelentek. Tehát 2012-ben a Nagy-Britannia Royal Chemical Society bejelentette nemzetközi versenyt a tudományos titkok megoldására, 1000 fontot. A határidő 2012. július 30-án telepítette. Nikola Beregovik a Zágrábi Egyetem laboratóriumából a győztes lett. Megjelentette munkáját, amelyben elemezte a korábbi kísérleteket, hogy elmagyarázza ezt a jelenséget, és arra a következtetésre jutott, hogy nem voltak meggyőzőek. Az általuk javasolt modell a víz alapvető tulajdonságain alapul. Azok, akik szeretnénk megtalálni a munkát a http://www.rsc.org/mpemba-competition/mpemba-winner.asp linken

A kutatás erre nem fejeződött be. 2013-ban a szingapúrból származó fizika elméletileg bizonyította az Empube hatás okát. A munka a http://arxiv.org/abs/1310.6514 hivatkozással található.

Hasonló a témakörben a helyszínen:

451 Fahrenheit, papír tűzhőmérséklet?

Orvosi infravörös hőmérő - mítoszok és valóság Miért van a csillagos ég fekete? (fotometriai paradoxon)

A piros levél rejtélye

  Foto14818-3.Miért van a cipzár és a mennydörgés?

Miért kék az ég? Lehet fagyasztani? .

A válasz egyszerű - igen, talán

. Ráadásul a forró víz gyorsabb lesz, mint a hideg. Milyen gyorsabb: forró vagy hideg H2O?

A tudósoknak sok kísérlete van, és bebizonyosodott, hogy az első kristályosodik forró vizet.

Ha a fagyasztóban egyidejűleg két, ugyanolyan mennyiségű kapacitást és formát helyeznek el, amely forró vízzel és egyszerű vízzel

Az első jégre pontosan forró víz

Bár ha követi a logikát, először lehűlnie kell, majd kristályosodnia kell. De ez nem.

Érdemes megjegyezni, hogy az ilyen hatás az emberek hosszú ideig megfigyelték.

  1. foto14818-3. Az Arisztotelész erre rámutatott a rekordjaira, érdekelte R. Dekart jelenségét. Azonban a probléma alaposan tanulmányozása abban az időben, kevés ember tette, nem volt különösebben érdekelt a tudósok.
  2. Egy kíváncsi Tanzanskaya iskolás kapott szilárd tanulmány a téma, aki megtalálta a mindennapi életben, hogy a bemelegítő folyékony, akár tejjel vagy vízzel kristályosodik gyorsabb.
  3. 1969-ben egy kísérletet D.Sboron professzor végezték, aki bizonyította a fiatalember jóváhagyását. Ettől a pillanattól kezdve a jelenség megkapta az "nyitó" nevét, és az MPEMB hatásának nevezték.

Miért?

Még nem magyarázta meg teljesen, és megértette a jelenséget, de elegendő a tudósok közötti viták. Azonban néhány hipotézis még mindig történik: .

A forrásban van bepárlás és a vízmennyiség csökkenése, ami azt jelenti, hogy a kristályosítási folyamat aktiválódik, azaz. gyorsul.

A vízben oldott gázok elpárolognak, ezért a víz sűrűsége forráspontú állapotban magasabb, mint a víz hőmérséklete. Ismeretes, hogy a sűrűség magas aránya hozzájárul a hűtési sebességhez.

A forró víz befagyasztása az alábbiakban kezdődik, és a felső felületi réteg szabadon marad. Ez lehetővé teszi a konvekció folyamatait és a hő sugárzását, amely nem áll meg, és nem lassul. A normál állapotban a felső felület megmarad a szokásos állapotban, amely lelassítja a hőtermelés.

Vannak más verziók, amelyek megmagyarázzák a paradox jelenséget. Az egyiket a D. KATS Washingtoni tudósok terjesztették elő. Véleménye szerint a forralási folyamatban a "kemény" vizet "puha" fordít. Az anyagok, például a magnézium és a kalcium-hidrogén-karbonát része üledékesek, és nem zavarják a kristályosodást. ebből kifolyólag

A forró víz fagyasztási folyamata a szokásosnál gyorsabban halad

Hogyan alkalmazzák ezt a paradoxot a valós életben?

A paradox jelenség fennállása időt takarít meg a téli szezonban játékhelyek és sportok készítésére.

Használt érthetetlen jelenség és ipari termelés

Добавить комментарий