Αναρωτηθήκατε ποτέ εάν το ζεστό νερό μπορεί πραγματικά να παγώσει πιο γρήγορα από το κρύο νερό και αν ναι, πώς λειτουργεί; Εάν ναι, τότε πρέπει να γνωρίζετε για το Mpemba Effect.
Με απλά λόγια, το Mpemba Effect είναι το όνομα που δίνεται στο φαινόμενο όταν ζεστό νερό παγώνει πιο γρήγορα από το κρύο νερό. Αν και το αποτέλεσμα έχει παρατηρηθεί για αιώνες, δεν δημοσιεύθηκε ως επιστημονική παρατήρηση μέχρι το 1968.
Το Mpemba Effect ονομάζεται για τον Erasto Mpemba, έναν μαθητή της Τανζανίας που ισχυρίστηκε ότι το παγωτό θα παγώσει γρηγορότερα εάν θερμαινόταν πριν καταψυχθεί. Παρόλο που οι συμμαθητές του τον γελοιοποίησαν, ο Μπέμπα πήρε το τελευταίο γέλιο όταν ο εκπαιδευτής του έκανε ένα πείραμα, δείχνοντας το αποτέλεσμα. Mpemba και διευθυντής Dr. Denis G. Ο Osborne παρατήρησε ότι ο χρόνος που απαιτείται για την έναρξη της κατάψυξης χρειάστηκε περισσότερο χρόνο εάν η αρχική θερμοκρασία του νερού ήταν 25 ° C και χρειάστηκε πολύ λιγότερο χρόνο εάν η θερμοκρασία έναρξης ήταν 90 ° C.
Λόγοι για τους οποίους συμβαίνει το εφέ Mpemba
Οι επιστήμονες δεν είναι απολύτως σίγουροι γιατί το ζεστό νερό μερικές φορές παγώνει πιο γρήγορα από το κρύο νερό. Το φαινόμενο Mpemba δεν φαίνεται πάντα - συχνά το κρύο νερό παγώνει πριν από το ζεστό νερό. Η εξήγηση για την επίδραση πιθανότατα σχετίζεται με τις ακαθαρσίες στο νερό, οι οποίες χρησιμεύουν ως θέσεις πυρήνωσης για κατάψυξη. Άλλοι παράγοντες μπορεί να περιλαμβάνουν:
- επίδραση από την εξάτμιση ζεστού νερού
- αυξημένη μεταφορά σε ζεστό νερό
- αυξημένη τάση κρύου νερού για υπερψύξη σε σύγκριση με ζεστό νερό
- πιθανές διαφορετικές ποσότητες διαλυμένων αερίων σε κρύο νερό σε σύγκριση με το ζεστό νερό
- επίδραση του σχηματισμού παγετού - το ζεστό νερό τείνει να παγώσει από το κάτω μέρος ενώ το κρύο νερό τείνει να παγώσει από την κορυφή
- θερμική αγωγιμότητα, προκαλώντας την τήξη του δοχείου ζεστού νερού μέσω μονωτικού πάγου στον καταψύκτη, πιθανώς εκθέτοντας το δοχείο σε μια ψυχρότερη στρώση κάτω από τον πάγο
Μάθε περισσότερα για το σημείο πήξης του νερού.
Πηγές
Burridge, Henry C. «Ερώτηση για το φαινόμενο Mpemba: το ζεστό νερό δεν κρυώνει πιο γρήγορα από το κρύο», Scientific Reports τόμος 6, Paul F. Linden, αριθμός άρθρου: 37665, 24 Νοεμβρίου 2016.
Jeng, Monwhea (2006). "Το ζεστό νερό μπορεί να παγώσει πιο γρήγορα από το κρύο ???" American Journal of Physics. 74 (6): 514–522. arXiv: φυσική / 0512262. doi:10.1119/1.2186331
Jin, Jaehyeok; Goddard III, William A. (2015). "Μηχανισμοί στις οποίες βασίζεται η επίδραση Mpemba στο νερό από προσομοιώσεις μοριακής δυναμικής". Περιοδικό Φυσικής Χημείας Γ. 119 (5): 2622–2629. doi:10.1021 / jp511752n
Tao, Yunwen; Zou, Wenli; Jia, Junteng; Λι, Γουέι; Cremer, Dieter (2017). "Διαφορετικοί τρόποι σύνδεσης υδρογόνου στο νερό - Γιατί το ζεστό νερό παγώνει ταχύτερα από το κρύο νερό;". Περιοδικό Χημικής Θεωρίας και Υπολογισμού. 13 (1): 55–76. doi:10.1021 / acs.jctc.6b00735