ピカブの

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水圏の地球の水性シェルは、地球の表面の約71%です。束縛状態では、水は両方ともリソスフェアの致死地殻であり、そのような水の埋蔵量(2番目の!!)は水圏での自由水の質量にほぼ等しいと推定される。溶融中に1km³の花崗岩を2600万トンの水に割り当てることができることがわかった。女性のより「準備金」、地球の奥深い毎週の毎週の捕虜。彼らは13までのものを持っています水の億万kms、つまり水辺以上のもの。しかし、そのような水のほんの1kmsは毎年火山の表面上で行われます。業界は、その熱政権、気候と天候の形成において、地球の地質学的歴史の決定的な役割を果たして演奏しています。それはこの興味深い、長い知られているが、多くの点ではほとんど全てが知られていますが、多くの点では不思議な、とても豊富でそのような欠点があります。

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トピック上のビデオ

寒い天候は私たちの国のほとんどの特徴です。このときのスキーに加えて、水を用いたいくつかの実験を行うことができる。たとえば、空気中にお湯を投げ、雪を作ります。この壮大なトリックは、アリストテレスの時点から知られている興味深い事実に基づいています。

それは簡単なものが寒さよりも速く凍結している。このプロパティは、MPEMBの効果の名前を受け取りました。 Tanzanian Surchboyは1963年にこの現象を発見しました。それでは、なぜ暑い水が寒さより速いですか?

アイスクリームを用いた実験

彼の学校のErasto Mpembeaや他の子供たちは、学校の凍結室を使ってアイスクリームを作った。この方法は以下の通りであった:彼らは牛乳を煮て砂糖と混合した。その後、この混合物を冷凍庫に入れた。そして、MPEMBAが急上昇し、得られた物質を加熱状態で冷却させる。

トピック上のビデオ

彼のアイスクリームが同級生よりも速くなったことがわかりました。しかし、男子生徒を信じていた人はほとんどありません、そして1969年、Mpembaは、掲載された物理学者と一緒に出演しました 論文。 この機会に。この効果は常に観察されないので、あなたが自宅でそれを繰り返そうとすると、それが起こるという事実からはほど遠い。おそらくあるおそらく いくつかの理由 .

説明この効果のバージョン

MPEMBAの効果の検出は、この現象を説明するために絶対的な精度では許さなかった。このプロセスはまだ成功していませんが、科学的紛争はたくさん行われています。そしてMPEMBAの効果を説明するいくつかのバージョンがあります。

最も頻繁に高度な仮説 - 温水は大量損失のために蒸発します。その結果、液体が凍結し、熱が少ない。しかしながら、蒸発がなくなった閉じた容器にMPEMBIの効果が観察された場合があった。

もう一つの仮定は、水が冷却されているので対流流および温度勾配を発達させることです。温水を備えた高速冷却ガラスは、表面からの熱を除去するために大きな温度差が大きくなります。一様に冷却された水の水はより小さな温度差を有する。プロセスを促進するのは少ない対流も得られました。

トピック上のビデオ

他の理論もあります。例えば、それらの一つによれば、凍結プロセス上の水中の溶存ガスの効果。 2013年に、シンガポールの研究者のグループ 提案された MPEMBAの効果の説明のあなたのバージョン。それらによると、この溶液は水中の化学物質の独特の特性にあります。

知られているように、標準的な水分子は1つの酸素原子および2個の水素原子を含む。それらは共有結合によって接続されている。しかし、いくつかの分子の化合物が起こると、水素原子もまた他の分子中の酸素原子との結合を形成する。これらの水素結合は、比較的高い沸点、凍結中の比較的高い沸点および密度の低下などの水を水に与える。

研究者らは、沸騰水分子が広がり、水素結合を延長すると信じています。しかし、限られた体積のために、個々の分子内の共有結合は圧縮され、エネルギーを蓄積する。この状態で水が凍結すると、リンクは「ロック解除ばね」の形でエネルギーを放出し、冷却してはるかに速く冷却してください。

トピック上のビデオ

しかし、すべての専門家がMPEMBの効果のそのような解釈に同意するわけではありません。彼らの理論が水の新しい財産を予測できるという事実に専門家を非難します。しかし、それは通常の理解の中ではありません。 Stanford Universityからの化学者Richard Dawnは、お湯の急速な凍結が主に蒸発に依存することをすべて考えています。

最も可能性が高いと、正確には、MPEMBEの効果が発生します。おそらく将来の科学者たちはそれを完全に証明するか、説明にいくつかの修正をもたらすことができるでしょう。

Mpembaの効果、またはなぜ寒さよりも速く温水が凍結しますか?

MPEMBAの効果 (MPEMBIのパラドックス) - ある条件でのお湯が冷たいよりも速く凍結することを言うパラドックス。このパラドックスは、同じ条件で、ある温度に冷却するためのより加熱されたボディが、同じ温度に冷却するためのより多くの時間を必要とする、通常のアイデアと矛盾する実験的事実です。

この現象は、アリストテレス、フランシスベーコン、Rene Descartには注目されていましたが、1963年にのみ、Tanzanian Surch Boy Erassto Mpembeaは、アイスクリームの熱い混合物が寒さより速く凍結することを発見しました。

タンザニアのMagambaba高校の学生として、Erasto Mpembeaは調理ケースで実際的な作業をしました。彼は自家製アイスクリームを作る必要があり、牛乳を沸かし、砂糖を溶かし、室温に冷却し、次に冷凍のために冷蔵庫に入れてください。明らかに、MPEMBBAは特に勤勉な学生ではなく、タスクの最初の部分の履行と絶え間ないものでした。彼はレッスンの終わりに時間がないと恐れて、彼は冷蔵庫にまだ熱い牛乳を入れました。彼の驚きには、与えられた技術に従って調理された彼の同志の牛乳よりも早く凍られています。

その後、MPEMBAは牛乳だけでなく、通常の水でも実験した。すでにMkvava High Schoolの学生として、彼はDar Es Suramaの大学大学からのDennis Osborne教授の質問をしました(大学の教室の物理学の講義を読むこと: "2つの同一の場合その一方では、水の温度が等しいので、水の温度は35℃、もう1つは100℃に入り、次に冷凍庫に入れてください。なぜですか?」 Osborneはこの問題に興味があり、1969年にはすぐにMpembaと一緒に雑誌「物理教育」の実験の結果を発表しました。それ以来、見つかった効果は求められます mpembaの効果 .

今まで、この奇妙な効果を説明する方法は誰にもわかりません。科学者は単一のバージョンはありませんが、たくさんあります。それは暑い水と冷たい水の特性の違いについてのすべてですが、この場合、どの特性が役割を果たすのかはまだ明確ではありません。気温

MPEMBAの効果の逆説性は、周囲温度まで冷却する時間が、この体の温度と環境の違いに比例しているべきです。この法律はまだニュートンによって確立され、それ以来、何度も何度も確認されています。この効果では、100℃の温度の水は、35℃の温度の同じ量の水よりも0℃の温度に冷却する。

それにもかかわらず、MPEMBAの効果は説明を見つけ、有名な物理学の枠組みを見つけることができるので、それはパラドックスを意味するものではありません。 MPEMBUの効果についてはいくつか説明があります。

蒸発

温水が容器から蒸発し、それによってその容積を減少させ、そして同じ温度がより速く凍結する水の量が少ない。水で100に加熱された0℃に冷却中にその質量の16%を失います。

蒸発の影響 - 二重効果。まず、水の質量を低下させ、これは冷却に必要です。そして第二に、水相から蒸気相への遷移の蒸発の熱が減少するという事実のために温度は低下する。

温度差

お湯と冷風の温度差が多いという事実のために、この場合、熱交換がより激しく、温水が速く冷却されます。

過冷却

水が0℃以下に冷却されると、必ずしも凍結するわけではありません。いくつかの条件下では、それは低体温を起こし、凝固点の温度より低い温度で液体を残し続けることができる。場合によっては、水は-20℃の温度でさえも液体のままであり得る。

この効果の理由は、第1の氷晶を形成し始めるために結晶形成中心を形成する必要があることである。それらが液体水中ではない場合、過冷却は温度が低くなるまで結晶が自発的に形成され始めるまで続く。彼らが過冷却した流体の中で形成し始めると、彼らはより速く成長し始め、凍って凍って氷を形成するでしょう。

その発熱は溶存ガスと気泡を排除しているため、温水は過冷却の影響を受けやすく、それは氷晶の形成のための中心として役立ちます。

過冷却はなぜお湯が早くくっつくのですか?冷たい水の場合、これは次のように覆われていません。この場合、氷の薄層が容器の表面に形成される。この氷の層は水と冷気の間の絶縁体として作用し、さらなる蒸発を防ぐことができます。この場合の氷晶の形成速度はそれほど少なくなる。温水の場合、過冷却を受けて過冷却されている水は氷の保護表面層を持たない。したがって、開いた上からはるかに速く熱を失います。

低体温のプロセスと水が凍結すると、はるかに熱が失われ、したがってより多くの氷が形成されます。

この効果の多くの研究者は、MPEMB効果の場合に主な要因への過冷却を考慮しています。

対流

冷たい水は上から凍結し始め、それによって熱放射と対流の過程、したがって熱損失の過程を悪化させますが、温水は下から凍結し始めます。

水密度異常のこの効果について説明する。水は4℃で最大密度を有する。水を4秒間冷却してより低い温度で置くと、水の表面層はより速く凍結する。この水は4秒の温度で水よりも密度が低いので、それは表面上に残り、薄いコールド層を形成します。これらの条件下で、氷の薄層は水の表面上に短時間形成されるが、この氷の層は水の下層を保護する絶縁体であり、これは4℃の温度で残るであろう。したがって、さらなる冷却プロセスは遅くなります。

お湯の場合、状況は完全に異なります。水の表面層は、蒸発および温度差の大きさのために速く冷却されます。さらに、冷水層は温水層よりも密度が高く、したがって冷水層が落下し、温水の層を表面に持ち上げます。そのような水循環は温度が急速に低下する。

しかし、なぜこのプロセスは均衡点に到達しないのですか?この対流の観点からのMPEMBAの効果を説明するためには、その寒冷水層が分離され、その平均水温が4℃未満になると対流プロセス自体が継続することが必要であろう。

しかしながら、この仮説が対流の間に分割されるというこの仮説を確認する実験的なデータはない。

溶存ガス

水は常にそれに溶解したガス - 酸素と二酸化炭素を含みます。これらのガスは水凝固点を減らす能力を有する。水が加熱されると、これらのガスは水への溶解度が下の水への溶解度が低いために放出される。したがって、温水が冷却されると、非加熱冷水よりも常に少なくとも溶存ガスが少ない。したがって、加熱水の凝固点は高くなり、速く凍結する。この事実を確認する実験データはないが、MPEMBの効果を説明する際の主なものとしてこの要因が主なものとして考慮されることがあります。

熱伝導率

このメカニズムは、水が冷蔵室の冷凍室の冷凍庫に配置されているときに大きな役割を果たすことができます。これらの条件下では、熱水容器は冷凍庫から冷凍氷によってシフトされ、それによって冷凍庫壁と熱伝導率との熱的接触を改善することに留意されたい。結果として、熱は冷たいものよりも速い温水で容器から取り除かれます。順番に、冷たい水を備えた容器は雪の下を震えません。

これらすべての(そして他の人と同様に)条件は多くの実験で研究されていましたが、質問に対する明確な答えは、それらのうちどれがMPEMBE効果の100%の再現を提供し、受け取られませんでした。

例えば、1995年に、ドイツの物理学者David Auerbachはこの効果に対する水低体温の影響を研究しました。彼は、温水が過冷却状態に達し、冷たいものよりも高い温度で凍結し、それは後者をより速くすることを見出した。しかし、冷たい水は暑いより速い過冷却状態に達し、それによって前の遅れを補償します。

さらに、Auerbakhの結果は、早く得られたデータに、より少ない数の結晶化中心のためにより大きな過冷却を達成することができることが早いデータに矛盾する。水を加熱すると、溶解したガスが除去され、その沸騰中にそれに溶解した塩が沈殿する。

あなたはこれまでのことが可能なことだけを言うことができるでしょう - この効果の再現は実験が行われる条件によって大きく依存します。それは必ずしも再現されていないためです。

O. V. Mosin

文学 ソース :

「お湯は冷たい水よりも速く凍結します。なぜそうするのですか?」、アマチュア科学者、科学系アメリカ人、Vol。 237、No. 3、PP 246-257。 1977年9月。

「暑くて冷たい水の凍結」、G .s。 American Journal of Physics、Vol。 37、No. 5、PP 564-565。 1969年5月。

American Journal of Physics、Vol.jp、David Auerbachの「スーパークーリングとMPEMBA効果」。 63、No. 10、PP 882-885。 1995年10月。

「MPEMBA効果:暑くて冷たい水の凍結時間」、チャールズA.ナイト、アメリカの物理学、vol。 64、No. 5、P 524。 1996年5月。

「最後の言葉」、新しい科学者、1995年10月。

こんにちは、habr!私はあなたの注意に贈っています。記事の翻訳は、「寒い物理学者よりも速く凍結する理由の翻訳」の翻訳を示しています。

翻訳者から: 彼の人生はすべて質問をしました、そしてここであなたは再び説明されました。

なぜ沸騰した水が冷たい水の最速を凍結し、ビデオに伝えます:

要約:水分子中に水素結合が存在するため、O - Hの共有結合の構成の変化が変化し、それらの中の追加のエネルギーの供給は冷却中に放出され、凍結を妨害する追加の加熱として作用する。温水では、水素結合が伸びており、対価化されていない、エネルギー準備は低く冷却し、凍結が速いです。いくつかの特徴的な時間があります。 タウ。 水素結合を形成するのに必要な場合は、冷却プロセスがゆっくりと進むと、MPEMBの影響が消えます。冷却プロセスが比較的速い(最大数十分)、効果は表現されます。それはおそらく効果が現れるほどいくつかの臨界温度であるべきですが、これは記事には反映されていません。

元の記事からの画像は、そのエネルギーが共有結合にあるすべての明確さをすべて見るべきであることを見て、それを追加の熱の形で放出され、冷たい水を防ぐことができます。

質問の歴史

アリストテレスは最初に暑い水が寒さより速く凍結することに注目したが、化学者は常にこのパラドックスを説明することを拒否した。今日まで。

水は地球上の最も普通の物質の1つですが、同時に最も不思議なことです。例えば、ほとんどの液体のように、その密度は冷却中に成長する。しかしながら、残りとは対照的に、その密度は4℃の温度で最大に達してから結晶化温度まで減少し始める。

固相では、水はわずかに小さい密度を有するため、氷が水の表面に浮かんでいる理由です。これは地球上での生存の理由の1つです - 氷が水の密度がある場合は、凍結中に、彼は湖や海の底を落とします。可能。

それで、タンザニアの学生にちなんで名付けられた奇妙なメンバイビー効果があります。 (実際、この効果は、アリストテレス、Francis Bacon、およびDescartesのReneから始めて、歴史の多くの研究者によって注目されていました。

MPEMBAの効果 お湯が寒い寒さを凍結することです。この効果は、以下に概説されたさまざまな説明を伴う様々な場合において測定された。そのアイデアの1つは、熱い血管が冷凍庫との最良の熱的に接触し、より効率的に熱を除去するということです。もう1つは、温水が速く蒸発すること、およびこのプロセスが吸熱性であるため(熱の吸収が付属しています) - それは凍結を促進する。

これらの説明のどれももっともららないように見えないので、まだ本当の説明はありませんでした。

効果の新しい説明(これは確かに正しいです)

今日、シンガポールのNangang Technology大学からのチャン、そして彼の同僚のいくつかが提供されました。これらの人たちは、MPEMSの効果が、水分子を一緒に保持し、さまざまな種類のコミュニケーションの独自の特性の結果であると主張しています。

それでは、これらの接続で同じものは何ですか?各水分子は、従来の共有結合を有する2つの低水素原子に接続された比較的大きな酸素原子からなる。しかし、あなたがいくつかの水分子を置くと、水素結合もまた重要な役割を果たすようになります。これは、1分子の水素原子が別の分子の酸素の近くに位置し、それと相互作用するという事実によるものである。水素結合は共有結合よりはるかに弱い(およそ。あたり約10倍)、垂直壁に貼り付けるためにハモンを使用するファンデウェールズ軍よりも強い。

化学者はこれらの関係の重要性を長く知っています。例えば、水の沸点は、水素結合が分子を一緒に保持するという事実のために、同様の分子を有する他の液体のそれよりはるかに高い。

しかし近年、化学者は水素結合を弾くことができる他の役割にますます興味を持っています。例えば、薄い毛細管内の水分子は、水素結合によって保持された長い鎖を形成する。これは、葉の膜を通って水を蒸発させる植物にとって非常に重要であり、根の水分子の鎖を効果的に引きずります。

今、共著者では、水素結合もMPEMBEの影響を説明すると主張しています。彼らの重要な考えは、水素結合が水分子のより密集した接触をもたらし、そしてこれが起こると、分子間の自然反発力は共有結合の圧縮およびそれらの中のエネルギーの蓄積をもたらす。

しかしながら、液体が加熱されると、分子間の距離が増加し、水素結合が延伸される。それはまたあなたが共有結合の長さを増加させること、したがってそれらに蓄積されたエネルギーを描くことを可能にする。理論の重要な要素は、共有結合がそれらにエネルギーが冷却と同等のエネルギーを与えるプロセスがあるという事実である。

実際、この効果は通常の冷却プロセスを向上させます。したがって、お湯は寒さより速く冷却されるべきであり、著者は主張しています。そしてこれはまさに私たちが詐欺の効果を観察するものです。

なぜ新しい説明が以前よりも優れていますか?

こいつら 追加の冷却の量を計算し、それが実験における観察された違いに正確に対応することを示した 熱い水冷速度と冷水冷却速度の差を測定すること。ヴォラ!これは、依然として化学者が夜に眠らない水の複雑で不思議な性質を興味深いものです。 ZIと共著者の考えが説得力があるという事実にもかかわらず、それは他の物理学者が反論する必要があるという理論家の別の間違いかもしれません。これは理論が予測強度を欠いているからです(少なくとも元の記事で)。

Ziと共著者は、普通の推論に由来していない水の新しい特性の予測について彼らの理論を利用する必要があります。例えば、共有結合が短くなると、これは水のいくつかの新しい測定特性をもたらすはずであり、それは他に現れる必要はないであろう。そのような特性の開口部および測定は、ケーキ上の最後のチェリーであり、それはその現在の形の理論を欠いている。

したがって、みんながMPEMBの効果を説明した可能性があるという事実にもかかわらず、彼らは他人を納得させるために少しポッドナピングが必要です。

それが可能な限り、彼らは興味深い理論を持っています。

P.S. 2016年、共著者の一人 - チャンソン(Chang Q. Sun)がYi Sun(Yi Sun)と共に、表面効果、対流、拡散、放射線などを考慮して、提案された理論のより完全な声明を発表しました。因子 - 実験(Springer)との優れた協定のようです。

文献

文献

Ref:arxiv.org/abs/1310.6514:O:H-O結合異常緩和Mpemba Paradoxを解決する

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

なぜ「もう一度説明した」 - そしてそれはすでに:

  1. https://doi.org/10.1103/physRevx.9.021060
  2. 非平衡マルコフプロセス:均衡よりも強く速くされたいくつかの異常な軌跡に従うことができ、したがって、急速な冷却沸騰水はそのような「加速された」軌跡に落ち、そして冷たい水(より多くの平衡状態で冷却する)に追い越されます。
  3. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jctc.6B00735
  4. 結晶化を妨害するクラスター(水素結合による)。沸騰水中ではそのようなクラスタはなく、その凍結の間に、フリーザーの外側の前の寒さの長い間、形成する時間はありません。また、通常それを凍結させません。
  5. https://aapt.scitation.org/doi/10/1119/1.18059.
  6. 氷点下では、氷が大きいので、氷点が大きく、凍結プロセスでは冷凍庫で整理するのに十分ではない氷点下の過冷却が弱い。 (しかし、ここでは明らかに問題ですが、実験では、温水の冷却曲線全体が急冷、凍結プロセスだけであり、凍結プロセスだけでなく、熱伝導率と冷却に及ぼすこの「障害」が減速することによって影響を受ける場合そして加速)。

https://www.scienedirect.com/cscience/article/pii/s0140700716302869。

水は表面から蒸発し、そして熱を取ります。お湯は速い(温度を調整した後、もっと積極的に蒸発させていた水はもう寒くなっていますが、それはもはや寒いので、それはより積極的に蒸発させています)。

https://www.scienedirect.com/cscience/article/pii/s0017931014008072。

ビデオ。

熱交換を改善するすべてのワイン対流(対流フローは慣性を越えて、ガラスの温度が平準化され、その後長くしています)。

アメリカの物理学会77,27(2009)。 https://doi.org/10/1119/1.2996187。

全体として、不純物の溶解(ガス?)。沸騰水不純物が少ない、速く凍結する。

結論

詐欺の効果として科学で知られている、寒さよりも速い速度で凍結する温水の現象。この逆説的な現象を超えて、アリストテレス、フランシスベーコン、レニデカルなどのような大きな心が上記に反映されていましたが、ミレニアムのために、誰もこの現象に合理的な説明を提供することができなかった。

1963年にのみ、Tanganyik、Erasto Mpembeの共和国からの男子生徒は、アイスクリームの例にこの効果に気づいたが、成人のどれも彼に説明を与えなかった。それにもかかわらず、物理学者や化学者はとてもシンプルであるが理解可能な現象について真剣に考えた。

それ以来、さまざまなバージョンが表現され、そのうちの1つは次のように聞こえています。いくつかのお湯は最初に蒸発したばかりです。このバージョンは、その単純さのために最も人気があるが、科学者は完全に満足していなかった。 今日、化学者Si Zhanom(Xi Zhang)に向かうシンガポール(南陽技術大学)の技術大学研究者のチームは、暖かい水が寒さより速い理由について世紀の古い謎を許可することを述べた。中国の専門家が発見されたので、秘密は水分子間の水素結合に貯蔵されたエネルギーの量にあります。

知られているように、水分子は、粒子レベルでの電子の交換のように見える、1つの酸素原子と2個の水素原子とが共有結合と一緒に保持されている。他の有名な事実は、水素原子が隣接する分子からの酸素原子に引き寄せられることであると同時に水素結合が形成されることである。

MPEMBAの効果は興味深いので、勉強し続けています。研究はいくつかの方向に直ちに行われます。科学者たちは間違いなく不可解なパラドックスの原因を見つけ、人々がそれを使用する可能性を拡大させることを可能にします。

同時に、水分子は一般に互いに反発する。シンガポールの科学者が気づいた:暖かい水、忌避力の増加による流体分子間の距離が大きい。その結果、水素結合が伸張され、したがってより大きなエネルギーを予約する。このエネルギーは水が冷却されたときに放出されます - 分子は互いに近づく。そしてあなたが知っているように、エネルギーの帰還、そして冷却を意味します。

Chemistissが彼らの記事で書いているので、arxiv.orgのプリプリントのウェブサイトには、温水では、水素結合は寒さよりも強く緊張しています。したがって、温水の水素結合においては、より多くのエネルギーが蓄積されていることがわかり、それはそれが冷却中に気温をマイナスに放出されることを意味する。このため、冷凍は速いです。

今日まで、科学者たちは理論的にのみこの謎を解決しました。彼らが彼らのバージョンの説得力のある証拠を提示するとき、なぜ湯たんぽが寒さより速く凍結されているのかという問題は、閉鎖されることが可能になるでしょう。 トピックでも: 100歳の科学者がティーポットアメリカ人の物理学者がCatSchrödinger物理学のパラドックスを解決した理由は理解できませんでした。中国の なぜお湯が寒さより速いのですか? 凍結の過程では、温水が冷水の温度を通過されなければならないので、これは当てはまりますが、温かい水は冷水の温度を通過しなければならないので。一方、このエフェクトシャーが使用されています。例えば、冬のローラーやスライドは冷たい水ではなく、熱い注ぐ。専門家たちは、冬の冬に冬を埋めるために運転手に助言し、お湯ではありません。パラドックスは、「MPEMB効果」として世界で知られています。 この現象はアリストテレス、フランシスベーコンとレニデカルツに述べましたが、1963年にのみ、物理学教授が彼に支払われ、探検しようとしました。それはすべて、タンザニアの男子生徒のErasto Mpembbaがアイスクリームを準備するために使用した甘味のある牛乳、それが予熱され、そして温水が寒さより速く早く凍結するという仮定を早く凍結すると述べたという事実から始まりました。彼は物理学教師に明確化するために訴えたが、彼は学生を笑っただけで、次のことを言った:「これは世界の物理学ではなく、MPEMSの医師。 幸いなことに、Dennis Osborneは学校で、ダルエスサラマ大学の物理学教授。そしてMPEMBAは同じ質問で彼に訴えた。教授は懐疑的ではないと彼が見たことがないことを判断できなかったと言った、そして家に帰国すると関連する実験を行うよう求められたと述べた。彼らは男の子の言葉を確認したように見えます。いずれにせよ、1969年に、オズボーンはマガジンのMPEMBOで働くことについて話しました。 物理。 教育。

""同年、カナダ国立研究評議会からのジョージ・ケルは、「ENG」の現象の説明を持つ記事を発表しました。

  • アメリカン。
  • ジャーナル
  • の。
  • 物理。

""

このパラドックスを説明するためのいくつかのオプションがあります。

温水はより速く蒸発し、したがってその体積を減少させ、そして同じ温度がより速く凍結するより少ない量の水が凍結する。密閉容器では、冷水は速く凍結するはずです。

雪の裏地の存在。温水容器はそれ自体の下で撮影されているので、それは冷却表面と熱的に接触している。冷水はその下に輝かない。雪の裏地がない場合、冷水容器は早く凍結する必要があります。

冷たい水は上から凍結し始め、それによって熱放射と対流の過程、したがって熱損失の過程を悪化させますが、温水は下から凍結し始めます。コンテナ内の水のさらなる機械的攪拌を伴う、冷水はより速く凍結するべきです。

冷却水中の結晶化中心の存在 - それに溶解した物質。冷水中のそのような中心を少数で、氷の中への水の変換は困難であり、おそらくそれが液体状態にあるときにその過冷却はマイナス温度を有する。

最近、別の説明が公開されました。ワシントン大学のJonathan Katz(Jonathan Katz)博士はこの現象を調査し、それの上の重要な役割が加熱されたときに堆積される水中での溶存物質によって演奏されるという結論に達しました。溶存物質の下で、Katz博士はまた、硬質水に含まれるカルシウムおよび重炭酸マグネシウムを意味する。水が加熱されると、これらの物質が堆積され、水は柔らかくなる。加熱したことがない水はこれらの不純物を含み、それは「丈夫」です。それが凍結して氷晶の形成が水中の不純物の濃度は50回増加する。このため、水凝固点が低下する。

この説明は説得力があるようです効果がアイスクリームを用いて実験で、そして硬い水ではないことを忘れる必要はありません。熱物理学の現象の原因となり、化学物質ではない。

MPEMBのパラドックスの明確な説明は受信されません。私は何人かの科学者がこのパラドックスを注意に値すると考えるものではないと言わなければなりません。しかし、単純な学校ボーイがその好奇心と忍耐力のために身体的影響の認識を達成し、人気が高まっていることは非常に興味深いことです。

2014年2月に追加されました

このノートは2011年に書かれました。したがって、2012年に、イギリスの王立化学会は、1000ポンドの賞金基金を備えた科学秘密「MPEMMBI効果」の解決策のための国際競争を発表しました。締め切りは2012年7月30日に設置されました。ザグレブ大学の研究室からのNikola Beregovikが勝者になりました。彼は彼がこの現象を説明しようとした以前の試みを分析し、彼らが説得力がなかったと結論づけた仕事を発表しました。彼らによって提案されたモデルは水の基本的な特性に基づいています。希望する人は、リンクで仕事を見つけることができますhttp://www.rsc.org/mpemba-competient/mpemba-winner.asp

これに関する研究は完了していません。 2013年に、シンガポールからの物理学は理論的にはエンペュー効果の原因を証明しました。作業は、http://arxiv.org/abs/1310.6514で参照できます。

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  FOTO14818-3。ジッパーと雷雷はなぜですか?

空が青いのはなぜですか? それは凍結することができますか? .

答えは単純です - はい、多分

。さらに、沸騰水は寒さより速く凍結するでしょう。 沸騰または冷たいH 2 O?

科学者たちは多くの実験を持っており、最初に沸騰水を結晶化させることが証明されました。

冷凍庫の中に同時に同じ音量と形状の2つの容量と沸騰水とシンプルな水を入れてください。

最初のものは氷の正確に沸騰した水に変わります

ロジックに従うと、まず冷却してから結晶化する必要がありますが。そうではありません。

そのような効果が長い間人々によって観察されたことは注目に値する。

  1. foto14818-3。アリストテレスは彼の記録においてこれを指している、R. Dekartの現象に興味を持っていました。しかし、その時点でこの問題を慎重に研究して、多くの人が科学者に特に興味がありませんでした。
  2. 興味のあるタンザンザヤ女子高生は、暖かい液体が暖かい液体、牛乳か水であろうと迅速に結晶化したトピックの堅調な研究を行いました。
  3. 1969年に、Desboron教授によって実験が行われ、誰が若い男性の承認を証明しました。その瞬間から、現象は彼の「オープナー」の名前を受け取り、MPEMBの効果として知られるようになりました。

どうして?

それはまだ完全に説明されていませんでしたが、現象をまだ理解していましたが、このトピックの下での科学者間の紛争で十分です。 しかし、いくつかの仮説はまだ行われます。 .

沸騰すると、蒸発と水量の減少があり、これは結晶化プロセスが活性化されることを意味する、すなわち加速します。

水に溶解したガスを蒸発させるので、沸騰状態の水の密度は水温のそれよりも高い。高い割合の密度が冷却速度に寄与することが知られている。

お湯の凍結は下に進み、上面層は自由なままです。これにより、熱の対流と放射線のプロセスが停止しないことができ、遅くなります。通常状態では、上面が通常の状態で保存され、熱収率が遅くなる。

逆説的な現象を説明する他のバージョンがあります。そのうちの1人は、D.カットによってワシントンからの科学者によって前進されました。彼の意見では、沸騰プロセスでは、「タフ」からの水が「柔らかい」と変わります。 マグネシウムおよび重炭酸カルシウムのような物質の一部は鎮静され、結晶化を妨げない。したがって

沸騰水の凍結プロセスは通常よりも速くなります

このパラドックスは実生活でどのように申請していますか?

逆説的な現象の存在は、冬季にゲームサイトやスポーツを準備する時間を節約します。

不可解な現象と工業生産を中古しました

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