Na jakiej wodzie zamarza szybciej, na gorąco lubzimno, wpływa na wiele czynników, ale samo pytanie wydaje się nieco dziwne. Sugeruje się, i jest to znane z fizyki, że gorąca woda wciąż potrzebuje czasu na ochłodzenie do temperatury porównywalnej zimnej wody, aby przekształcić się w lód. Zimna woda może zostać pominięta na tym etapie i odpowiednio wygrywa w czasie.
Ta sama myśl przyszła do nauczyciela fizyki, który został poproszony przez studenta Erasto Mpembę w 1963 r., Aby wyjaśnić, dlaczego zimna mieszanina przyszłych lodów zamarza dłużej niż ta podobna, ale gorąca.
W tym czasie nauczyciel po prostu się z tego śmiał, aleDenis Osborn, profesor fizyki, który kiedyś odwiedził tę samą szkołę, w której studiował Erasto, eksperymentalnie potwierdził istnienie takiego efektu, chociaż nie było w tym czasie żadnego wyjaśnienia. W 1969 roku w popularnym czasopiśmie naukowym ukazał się wspólny artykuł tych dwóch osób, które opisały ten szczególny efekt.
Oczywiście, jeszcze wcześniej to zjawisko miało miejscemiejsce, które należy i zostało wspomniane w pracach innych naukowców. Nie tylko student był zainteresowany tą sprawą, ale także Francis Bacon, Rene Descartes, a nawet Arystoteles o tym pomyślał.
Jak w przypadku lodów, nie tylko zwykłychwoda zamarza podczas eksperymentu. Muszą istnieć pewne warunki, aby zacząć dyskutować, która woda zamarza szybciej - zimna lub gorąca. Co wpływa na przebieg tego procesu?
Teraz, w XXI wieku, przedstawiono kilka opcji,co może wyjaśnić dany paradoks. Fakt, że woda zamarza szybciej, na gorąco lub na zimno, może zależeć od tego, że gorąca woda ma wyższy wskaźnik parowania niż zimno. W związku z tym jego objętość zmniejsza się, a wraz ze spadkiem objętości i czasu zamrażania staje się mniejsza niż w przypadku, gdy przyjmujemy podobną początkową objętość zimnej wody.
Na jakim rodzaju wody zamarza szybciej i dlaczego tak jestzdarza się, że wpływ na śnieg może mieć wpływ, co może mieć miejsce w zamrażarce lodówki użytej do eksperymentu. Jeśli weźmiesz dwa pojemniki o takiej samej objętości, ale w jednym z nich będzie gorąca woda, w drugiej - zimna, pojemnik z gorącą wodą stopi śnieg pod spodem, poprawiając w ten sposób kontakt poziomu ciepła ze ścianą lodówki. Pojemnik z zimną wodą nie może tego zrobić. Jeśli w lodówce nie ma wykładziny ze śniegiem, zimna woda powinna szybciej zamarzać.
Również zjawisko, w którym woda zamarza szybciej- gorące lub zimne, wyjaśniono w następujący sposób. Zgodnie z pewnymi prawami, zimna woda zaczyna zamarzać z górnych warstw, gdy jest gorąca, przeciwnie - zaczyna zamarzać od dołu do góry. W tym przypadku okazuje się, że zimna woda, z zimną warstwą na wierzchu z już uformowanym lodem, pogarsza konwekcję i promieniowanie cieplne, wyjaśniając w ten sposób, która woda zamarza szybciej - zimna lub gorąca. Zdjęcia z eksperymentów amatorskich są dołączone i tutaj jest wyraźnie widoczne.
Ciepło wychodzi, opiekując się w górę i tamwystępuje przy bardzo schłodzonej warstwie. Nie ma wolnej ścieżki dla promieniowania cieplnego, więc proces chłodzenia staje się trudny. Takie przeszkody na swojej drodze absolutnie nie mają ciepłej wody. Który zamraża się szybciej - zimny lub gorący, od którego zależy prawdopodobny wynik, można rozszerzyć odpowiedź, mówiąc, że w każdej wodzie znajdują się pewne substancje rozpuszczone w niej.
Jeśli nie oszukujesz i nie używasz wodyten sam skład, w którym stężenia niektórych substancji są identyczne, wówczas zimna woda powinna szybciej zamarzać. Ale jeśli jest sytuacja, w której rozpuszczone pierwiastki chemiczne są dostępne tylko w gorącej wodzie, a zimna woda ich nie ma, wówczas istnieje możliwość wcześniejszego zamarznięcia gorącej wody. Wyjaśnia to fakt, że substancje rozpuszczone w wodzie tworzą centra krystalizacji, a przy niewielkiej liczbie tych ośrodków transformacja wody w stanie stałym jest trudna. Możliwe jest nawet przechłodzenie wody w tym sensie, że w temperaturze minusowej będzie ona w stanie ciekłym.
Jednak wszystkie te wersje najwyraźniej nie zadowoliły w pełni naukowców i kontynuowały prace nad tym zagadnieniem. W 2013 r. Zespół naukowców z Singapuru powiedział, że udało im się rozwiązać odwieczną zagadkę.
Dalsze informacje będą za tym, za któreKonieczne jest posiadanie pewnej wiedzy z zakresu chemii, aby dowiedzieć się, która woda zamarza szybciej - na gorąco lub na zimno. Jak wiadomo, cząsteczka wody składa się z dwóch atomów H (wodoru) i jednego atomu O (tlenu), utrzymywanych razem przez wiązania kowalencyjne.
Ale także atomy wodoru jednej cząsteczki są przyciągane do sąsiednich cząsteczek, do ich składnika tlenowego. To właśnie te połączenia nazywane są wiązaniami wodorowymi.
Należy pamiętać, że w tym samym czasiecząsteczki wody działają na siebie odpychająco. Naukowcy zauważyli, że kiedy woda jest podgrzewana między jej cząsteczkami, odległość wzrasta, a to jest ułatwione przez właśnie siły odpychające. Okazuje się, że wiązania wodorowe, zajmujące jedną odległość między cząsteczkami w stanie zimnym, można powiedzieć, że rozciągają się i mają większy zapas energii. To właśnie ta rezerwa energetyczna jest uwalniana, gdy cząsteczki wody zaczynają się do siebie zbliżać, to znaczy, pojawia się chłodzenie. Okazuje się, że większy zapas energii w gorącej wodzie i jej większe uwalnianie po schłodzeniu do temperatury ujemnej występuje szybciej niż w zimnej wodzie, która ma mniej energii. Więc woda zamarza szybciej - zimna czy gorąca? Na ulicy i w laboratorium musi nastąpić paradoks Mpemba, a gorąca woda musi zamieniać się szybciej w lód.
Jest tylko teoretyczne potwierdzenieTa wskazówka - wszystko to jest napisane pięknymi formułami i wydaje się prawdopodobne. Ale kiedy dane eksperymentalne, które woda zamarza szybciej - na gorąco lub na zimno, zostaną umieszczone w sensie praktycznym, a ich wyniki zostaną przedstawione, wówczas możliwe będzie rozważenie kwestii paradoksu Membba zamkniętego.
</ p>
