merhaba sevgili aşıklar ilginç gerçekler. Bugün hakkında konuşacağız. Ancak, başlıkta sorulan sorunun basitçe saçma görünebileceğini düşünüyorum - ancak kötü şöhretli "sağduyuya" tamamen güvenmek ve kesinlikle kesin olarak belirlenmiş test deneyimine güvenmek her zaman gerekli midir? Nedenini anlamaya çalışalım sıcak su Soğuktan daha hızlı donar

Geçmiş referansı

Soğuk ve sıcak suyun dondurulması konusunda Aristoteles'in eserlerinde “her şey saf değildir”den bahsedilmiş, daha sonra F. Bacon, R. Descartes ve J. Black tarafından benzer notlar alınmıştır. AT yakın tarih Bu etkiye "Mpemba paradoksu" adı verildi - aynı soruyu misafir fizik profesörüne soran Tanganyika'dan bir okul çocuğu Erasto Mpemba'nın adından sonra.

Çocuğun sorusu sıfırdan değil, mutfakta dondurma karışımlarının soğutulması sürecine ilişkin tamamen kişisel gözlemlerden kaynaklandı. Tabii ki, orada bulunan sınıf arkadaşları, okul öğretmeni ile birlikte Mpemba'ya güldüler - ancak, bizzat Profesör D. Osborne tarafından yapılan deneysel bir kontrolden sonra, Erasto ile dalga geçme arzusu onlardan "buharlaştı". Ayrıca, Mpemba, profesörle birlikte, 1969'da Fizik Eğitiminde bu etkinin ayrıntılı bir tanımını yayınladı - ve o zamandan beri yukarıdaki isim bilimsel literatürde sabitlendi.

Fenomenin özü nedir?

Deneyin kurulumu oldukça basittir: diğer eşit koşullarözdeş ince duvarlı kaplar, içlerinde test edilir - kesinlikle eşit miktarlar Sadece sıcaklıkları farklı olan sular. Kaplar buzdolabına yüklenir, ardından her birinde buz oluşumundan önceki süre kaydedilir. Paradoks, başlangıçta daha sıcak bir sıvıya sahip bir kapta bunun daha hızlı gerçekleşmesidir.

Modern fizik bunu nasıl açıklıyor?

Paradoksun evrensel bir açıklaması yoktur, çünkü katkısı belirli olanlardan farklı olabilen birkaç paralel süreç birlikte ilerler. başlangıç ​​koşulları- ama aynı sonuçla:

• bir sıvının aşırı soğuma yeteneği - başlangıçta soğuk su hipotermiye daha yatkındır, yani. sıcaklığı zaten donma noktasının altına düştüğünde sıvı kalır
• hızlandırılmış soğutma - sıcak sudan gelen buhar, geri düştüğünde işlemi hızlandıran ve ek bir "harici ısı eşanjörü" olarak çalışan buz mikro kristallerine dönüştürülür
• izolasyon etkisi - sıcak suyun aksine, soğuk su yukarıdan donar, bu da konveksiyon ve radyasyon yoluyla ısı transferinde bir azalmaya yol açar

Bir dizi başka açıklama var son kezİngiliz Kraliyet Kimya Derneği kısa süre önce 2012'de en iyi hipotez için bir yarışma düzenledi) - ancak girdi koşullarının tüm kombinasyonları için hala açık bir teori yok ...

21.11.2017 11.10.2018 Alexander İlksev

« Hangi su daha hızlı donar soğuk veya sıcak?”- arkadaşlarınıza bir soru sormayı deneyin, büyük olasılıkla çoğu soğuk suyun daha hızlı donduğuna cevap verecektir - ve bir hata yapın.

Aslında, aynı şekil ve hacimde iki kabı aynı anda dondurucuya koyarsanız, biri soğuk, diğeri sıcak su içerecek, o zaman sıcak su daha hızlı donacaktır.

Böyle bir ifade saçma ve mantıksız görünebilir. Mantıksal olarak, sıcak su önce soğuk sıcaklığa kadar soğumalı ve bu sırada soğuk su zaten buza dönüşmelidir.

Peki neden sıcak su donma yolunda soğuk suyu sollar? Anlamaya çalışalım.

Gözlem ve araştırma tarihi

İnsanlar paradoksal etkiyi eski zamanlardan beri gözlemlediler, ancak kimse buna çok fazla önem vermedi. Bu nedenle, soğuk ve sıcak suyun donma oranındaki tutarsızlıklar, Arestotel'in yanı sıra Rene Descartes ve Francis Bacon tarafından notlarında not edildi. olağandışı fenomen genellikle günlük yaşamda kendini gösterir.

Uzun bir süre, fenomen hiçbir şekilde incelenmedi ve bilim adamları arasında fazla ilgi uyandırmadı.

Olağandışı etkinin araştırılması, 1963'te Tanzanya'dan meraklı bir öğrenci olan Erasto Mpemba'nın dondurma için sıcak sütün soğuk sütten daha hızlı donduğunu fark etmesiyle başladı. Alışılmadık etkinin nedenlerine dair bir açıklama almayı uman genç adam, okuldaki fizik öğretmenine sordu. Ancak, öğretmen ona sadece güldü.

Daha sonra Mpemba deneyi tekrarladı, ancak deneyinde artık süt değil su kullandı ve paradoksal etki tekrarlandı.

Altı yıl sonra, 1969'da Mpemba bu soruyu okuluna gelen fizik profesörü Dennis Osborne'a sordu. Profesör genç adamın gözlemiyle ilgilendi, sonuç olarak, etkinin varlığını doğrulayan bir deney yapıldı, ancak nedenleri bu olgu kurulmamıştır.

O zamandan beri, fenomen çağrıldı Mpemba etkisi.

Bilimsel gözlemlerin tarihi boyunca, fenomenin nedenleri hakkında birçok hipotez ortaya atılmıştır.

Böylece 2012'de İngiliz Kraliyet Kimya Topluluğu, Mpemba etkisini açıklamak için bir hipotez yarışmasını ilan edecekti. Yarışmaya dünyanın dört bir yanından bilim insanları katıldı, toplamda 22.000 kişi kayıt yaptırdı. bilimsel çalışmalar. Bu kadar etkileyici sayıda makaleye rağmen, hiçbiri Mpemba paradoksunu açıklığa kavuşturmadı.

En yaygın versiyona göre, sıcak su daha hızlı donar, çünkü daha hızlı buharlaşır, hacmi küçülür ve hacim azaldıkça soğutma hızı artar. En yaygın versiyon sonunda reddedildi, çünkü buharlaşmanın hariç tutulduğu bir deney yapıldı, ancak etki yine de doğrulandı.

Diğer bilim adamları, Mpemba etkisinin nedeninin suda çözünen gazların buharlaşması olduğuna inanıyorlardı. Onların görüşüne göre, ısıtma işlemi sırasında suda çözünen gazlar buharlaşır, bu nedenle daha fazla kazanır. yüksek yoğunluklu soğuktan daha. Bilindiği gibi yoğunluktaki bir artış bir değişime yol açar. fiziksel özellikler(ısı iletkenliğinde artış) ve dolayısıyla soğutma hızını arttırır.

Ek olarak, su sirkülasyon hızını sıcaklığın bir fonksiyonu olarak tanımlayan bir takım hipotezler öne sürülmüştür. Birçok çalışmada sıvının bulunduğu kapların malzemesi arasındaki ilişki kurulmaya çalışılmıştır. Pek çok teori çok makul görünüyordu, ancak ilk verilerin eksikliği, diğer deneylerdeki çelişkiler veya tanımlanan faktörlerin basitçe suyun soğuma hızıyla karşılaştırılamaması nedeniyle bilimsel olarak doğrulanamadı. Bazı bilim adamları eserlerinde bu etkinin varlığını sorguladılar.

2013 yılında, Singapur'daki Nanyang Teknoloji Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, Mpemba etkisinin gizemini çözdüklerini iddia ettiler. Araştırmalarına göre, fenomenin nedeni, soğuk ve sıcak su molekülleri arasındaki hidrojen bağlarında depolanan enerji miktarının önemli ölçüde farklı olması gerçeğinde yatmaktadır.

yöntemler bilgisayar simülasyonu aşağıdaki sonuçları gösterdi: suyun sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, itme kuvvetlerinin artması nedeniyle moleküller arasındaki mesafe o kadar büyük olur. Sonuç olarak, moleküllerin hidrojen bağları gerilir ve daha fazla enerji depolanır. Soğutulduğunda moleküller birbirine yaklaşmaya başlar ve hidrojen bağlarından enerji açığa çıkar. Bu durumda, enerjinin serbest bırakılmasına sıcaklıkta bir düşüş eşlik eder.

Ekim 2017'de İspanyol fizikçiler, başka bir çalışma sırasında, etkinin oluşumunda büyük rol oynayan maddenin dengeden çıkarılması (güçlü soğutmadan önce güçlü ısıtma) olduğunu keşfettiler. Etki olasılığının maksimum olduğu koşulları belirlediler. Ek olarak, İspanya'dan bilim adamları, ters Mpemba etkisinin varlığını doğruladılar. Isıtıldığında daha soğuk bir numunenin ulaşabileceğini buldular. Yüksek sıcaklık sıcaktan daha hızlı.

Kapsamlı bilgilere ve sayısız deneye rağmen, bilim adamları etkiyi incelemeye devam etmeyi planlıyorlar.

Gerçek hayatta Mpemba etkisi

nedenini hiç merak ettin mi kış zamanı buz pateni pistini su bastı sıcak su ve soğuk değil mi? Zaten anladığınız gibi, bunu yapıyorlar çünkü sıcak suyla doldurulmuş bir buz pateni pisti, soğuk suyla doldurulduğundan daha hızlı donar. Aynı nedenle, kışın buz kasabalarındaki kaydıraklara sıcak su dökülür.

Böylece, fenomenin varlığına dair bilgi, insanların sitelerin hazırlanmasında zamandan tasarruf etmelerini sağlar. kış manzarası Spor Dalları.

Ek olarak, Mpemba etkisi bazen endüstride kullanılır - su içeren ürünlerin, maddelerin ve malzemelerin donma süresini azaltmak için.

Eski güzel formül H 2 O'da hiçbir sır yok gibi görünüyor. Ama aslında, yaşamın kaynağı ve dünyadaki en ünlü sıvı olan su, bazen bilim adamlarının bile çözemediği birçok gizemle doludur.

İşte su hakkında en ilginç 5 gerçek:

1. Sıcak su, soğuk sudan daha hızlı donar

İki kap su alın: birine sıcak su, diğerine soğuk su dökün ve dondurucuya koyun. Sıcak su, soğuk sudan daha hızlı donar, ancak mantıksal olarak, soğuk suyun önce buza dönüşmesi gerekir: sonuçta, sıcak suyun önce soğuk sıcaklığa kadar soğuması ve ardından buza dönüşmesi gerekirken, soğuk suyun soğuması gerekmez. Bu neden oluyor?

1963 yılında Erasto B. Mpemba, lise öğrencisi lise Tanzanya'da hazır bir dondurma karışımını dondururken, sıcak karışımın dondurucuda soğuk olandan daha hızlı sertleştiğini fark ettim. Genç adam keşfini bir fizik öğretmeniyle paylaştığında ona sadece güldü. Neyse ki, öğrenci ısrarcıydı ve öğretmeni, keşfini doğrulayan bir deney yapmaya ikna etti: belirli koşullar altında, sıcak su gerçekten soğuk sudan daha hızlı donar.

Şimdi bu sıcak suyun soğuk sudan daha hızlı donması olgusuna Mpemba etkisi denir. Doğru, ondan çok önce benzersiz mülk su, Aristoteles, Francis Bacon ve Rene Descartes tarafından not edildi.

Bilim adamları, bu fenomenin doğasını tam olarak anlamıyorlar, bunu ya hipotermi, buharlaşma, buz oluşumu, konveksiyon ya da sıvılaştırılmış gazların sıcak ve soğuk su üzerindeki etkisi arasındaki farkla açıklıyorlar.

Х.RU'dan "Sıcak su, soğuk sudan daha hızlı donar" konusuna not edin.

Soğutma sorunları bize daha yakın olduğu için, soğutma uzmanları, bu sorunun özüne daha derinden inmek ve böyle gizemli bir fenomenin doğası hakkında iki fikir vermek için kendimize izin vereceğiz.

1. Washington Üniversitesi'nden bir bilim adamı, Aristo'nun zamanından beri bilinen gizemli bir fenomen için bir açıklama yaptı: Sıcak su neden soğuk sudan daha hızlı donar.

Mpemba etkisi olarak adlandırılan fenomen, pratikte yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin uzmanlar, sürücülere kışın yıkayıcı haznesine sıcak su yerine soğuk su dökmelerini tavsiye ediyor. Fakat bu fenomenin altında yatan nedir? uzun zamandır bilinmeyen kaldı.

Jonathan Washington Üniversitesi'nden Katz (Jonathan Katz) bu fenomeni araştırdı ve şu sonuca vardı: önemli rol EurekAlert'e göre, ısıtıldığında çöken suda çözünen maddeler tarafından oynanır.

çözülmüş altında maddeler Katz, sert suda bulunan kalsiyum ve magnezyum bikarbonatları ifade eder. Su ısıtıldığında, bu maddeler çökerek su ısıtıcısının duvarlarında kireç oluşturur. Hiç ısıtılmamış su bu safsızlıkları içerir. Donduğunda ve buz kristalleri oluştuğunda, sudaki safsızlıkların konsantrasyonu 50 kat artar. Bu, suyun donma noktasını düşürür. Dr. Katz, "Ve şimdi suyun donması için soğuması gerekiyor" diye açıklıyor.

Isıtılmamış suyun donmasını engelleyen ikinci bir sebep daha var. Suyun donma noktasının düşürülmesi, katı ve sıvı fazlar arasındaki sıcaklık farkını azaltır. Dr. Katz, "Suyun ısı kaybetme hızı bu sıcaklık farkına bağlı olduğundan, ısıtılmamış suyun soğuması daha az olasıdır" diyor.

Bilim adamına göre, teorisi deneysel olarak test edilebilir, çünkü. Mpemba etkisi daha sert su için daha belirgin hale gelir.

2. Oksijen artı hidrojen artı soğuk buz oluşturur. İlk bakışta, bu şeffaf madde çok basit görünüyor. Aslında, buz birçok gizemle doludur. Afrika Erasto Mpemba'nın yarattığı buz, zafer hakkında düşünmedi. Günler sıcaktı. O istedi meyveli buz. Bir karton meyve suyu alıp dondurucuya koydu. Bunu bir kereden fazla yaptı ve bu nedenle, ondan önce güneşte tutarsanız, meyve suyunun özellikle hızlı bir şekilde donduğunu fark etti - sadece ısıtın! Bu garip, diye düşündü dünyevi bilgeliğe aykırı davranan Tanzanyalı okul çocuğu. Sıvının buza daha hızlı dönüşmesi için önce ... ısıtılması gerekir mi? Genç adam o kadar şaşırdı ki tahminini öğretmenle paylaştı. Bu merakını basına bildirdi.

Bu hikaye 1960'larda oldu. Şimdi "Mpemba etkisi" bilim adamları tarafından iyi biliniyor. Ancak görünüşte basit olan bu fenomen uzun bir süre bir sır olarak kaldı. Sıcak su neden soğuk sudan daha hızlı donar?

1996 yılına kadar fizikçi David Auerbach bir çözüm bulamadı. O, bu soruyu cevaplamak için bütün yıl bir deney yaptı: bir bardakta suyu ısıttı ve tekrar soğuttu. Peki ne öğrendi? Isıtıldığında, suda çözünen hava kabarcıkları buharlaşır. Gazsız su, kabın duvarlarında daha kolay donar. Auerbach, "Elbette yüksek hava içeriğine sahip su da donacaktır," diyor Auerbach, "ama sıfır santigrat derecede değil, sadece eksi dört ila altı derecede." Tabii ki daha uzun süre beklemeniz gerekecek. Yani sıcak su soğuk sudan önce donar, bu bilimsel bir gerçektir.

Buz gibi kolaylıkla gözlerimizin önüne gelecek bir madde yok denecek kadar azdır. Sadece su moleküllerinden oluşur - yani iki hidrojen atomu ve bir oksijen içeren temel moleküller. Ancak buz belki de evrendeki en gizemli maddedir. Bilim adamları şimdiye kadar bazı özelliklerini açıklayamadılar.

2. Aşırı soğutma ve "flaş" dondurma

Suyun 0 °C'ye soğuduğunda her zaman buza dönüştüğünü herkes bilir... Bazı durumlar dışında! Böyle bir durum, örneğin, çok saf suyun donma noktasının altına soğutulduğunda bile sıvı kalması özelliği olan "aşırı soğutma"dır. Bu fenomen, ortamın buz kristallerinin oluşumunu tetikleyebilecek kristalizasyon merkezleri veya çekirdekleri içermemesi nedeniyle mümkün olur. Böylece su, sıfır santigrat derecenin altındaki sıcaklıklara soğutulduğunda bile sıvı halde kalır. Kristalizasyon işlemi, örneğin gaz kabarcıkları, kirlilikler (kirlilik), kabın pürüzlü yüzeyi tarafından tetiklenebilir. Onlar olmadan su sıvı halde kalacaktır. Kristalleşme süreci başladığında, süper soğutulmuş suyun nasıl anında buza dönüştüğünü izleyebilirsiniz.

Phil Medina'nın (www.mrsciguy.com) videosunu (2 901 Kb, 60 c) izleyin ve kendiniz görün >>

Yorum. Kızgın su, kaynama noktasının üzerinde ısıtıldığında bile sıvı kalır.

3. "Cam" su

Çabuk ve tereddüt etmeden, suyun kaç farklı hali olduğunu söyleyin?

Üç (katı, sıvı, gaz) yanıtı verdiyseniz, yanılıyorsunuz. Bilim adamları, sıvı haldeki en az 5 farklı su durumunu ve 14 buz durumunu ayırt eder.

Süper soğutulmuş su hakkındaki konuşmayı hatırlıyor musunuz? Yani ne yaparsanız yapın -38°C'de en saf süper soğutulmuş su bile bir anda buza dönüşür. Daha fazla düşüşle ne olur?

sıcaklık? -120 °C'de suya garip bir şey olmaya başlar: melas gibi süper viskoz veya viskoz hale gelir ve -135 °C'nin altındaki sıcaklıklarda "camsı" veya "camsı" suya dönüşür - katı bir maddedir. kristal yapı yoktur.

4. Suyun kuantum özellikleri

Üzerinde Moleküler seviye su daha da şaşırtıcı. 1995'te bilim adamları tarafından yürütülen bir nötron saçılması deneyi beklenmedik bir sonuç verdi: fizikçiler, su moleküllerine yönelik nötronların beklenenden %25 daha az hidrojen protonu "gördüklerini" buldular.

Bir attosaniye (10-18 saniye) hızında olağandışı bir kuantum etkisinin meydana geldiği ortaya çıktı ve kimyasal formül normal yerine su - H 2 O, H 1.5 O olur!

5. Suyun hafızası var mı?

Homeopati, alternatif resmi ilaç, seyreltik bir çözelti olduğunu belirtir tıbbi ürün seyreltme faktörü o kadar büyük olsa bile, çözeltide su moleküllerinden başka hiçbir şey kalmasa bile vücut üzerinde terapötik bir etkiye sahip olabilir. Homeopati savunucuları bu paradoksu "suyun hafızası" adı verilen bir kavramla açıklar; buna göre moleküler seviyedeki su, içinde çözündükten sonra maddenin bir "hafızasına" sahiptir ve bir süre sonra orijinal konsantrasyonun çözeltisinin özelliklerini muhafaza eder. bileşenin tek molekülü içinde kalır.

Homeopati ilkelerini eleştiren Belfast Queen's Üniversitesi'nden Profesör Madeleine Ennis liderliğindeki uluslararası bir bilim adamları ekibi, 2002 yılında bu kavramı kesin olarak çürütmek için bir deney yaptılar.Sonuç tam tersi oldu.Daha sonra bilim adamları, "Suyun hafızasının" etkisinin gerçekliğini kanıtlayabildiler. Ancak bağımsız uzmanların gözetiminde yapılan deneyler sonuç vermedi. "Suyun hafızası" olgusunun varlığına dair tartışmalar devam ediyor.

Su, bu makalede ele almadığımız birçok olağandışı özelliğe sahiptir.

Edebiyat.

1. Su Hakkında Gerçekten Garip 5 Şey / http://www.neatorama.com.
2. Suyun gizemi: Aristoteles-Mpemba etkisinin teorisi oluşturuldu / http://www.o8ode.ru.
3. Nepomniachtchi N.N. Sırlar cansız doğa. Evrendeki en gizemli madde / http://www.bibliotekar.ru.

Bu, kulağa inanılmaz gelse de doğrudur, çünkü donma sürecinde önceden ısıtılmış su sıcaklığı geçmelidir. soğuk su. Bu arada, bu etki yaygın olarak kullanılmaktadır.Örneğin, buz pistleri ve kaydıraklar kışın sıcak su ile doldurulur, değil. soğuk su. Uzmanlar, sürücülerin kışın yıkayıcı haznesine sıcak su yerine soğuk su dökmelerini tavsiye ediyor. Paradoks dünya çapında "Mpemba Etkisi" olarak bilinir.

Bu fenomen bir zamanlar Aristoteles, Francis Bacon ve Rene Descartes tarafından dile getirildi, ancak sadece 1963'te fizik profesörleri buna dikkat etti ve araştırmaya çalıştı. Her şey Tanzanyalı okul çocuğu Erasto Mpemba'nın dondurma yapmak için kullandığı şekerli sütün önceden ısıtılırsa daha hızlı katılaştığını fark etmesi ve sıcak suyun soğuk sudan daha hızlı donduğunu önermesiyle başladı. Açıklama için fizik öğretmenine döndü, ancak öğrenciye sadece güldü ve şunları söyledi: "Bu dünya fiziği değil, Mpemba'nın fiziği."

Neyse ki Darüsselam Üniversitesi'nden fizik profesörü Dennis Osborn bir gün okulu ziyaret etti. Mpemba da aynı soruyla ona döndü. Profesör daha az şüpheciydi, daha önce hiç görmediği şeyleri yargılayamayacağını söyledi ve eve döndükten sonra personelden uygun deneyler yapmasını istedi. Çocuğun sözlerini doğrulamışlar gibi görünüyor. Her durumda, 1969'da Osborne, "Eng. FizikEğitim". Aynı yıl, Kanada Ulusal Araştırma Konseyi'nden George Kell, fenomeni İngilizce olarak açıklayan bir makale yayınladı. Amerikangünlüknın-ninFizik».

Bu paradoks için birkaç olası açıklama var:

• Sıcak su daha hızlı buharlaşır, böylece hacmi azalır ve aynı sıcaklıkta daha küçük bir su hacmi daha hızlı donar. Hava geçirmez kaplarda soğuk su daha hızlı donmalıdır.
• Kar astarının varlığı. Sıcak su kabı, altındaki karı eriterek soğutma yüzeyi ile termal teması iyileştirir. Soğuk su altındaki karı eritmez. Kar astarı olmadığında, soğuk su kabı daha hızlı donmalıdır.
• Soğuk su yukarıdan donmaya başlar, böylece ısı radyasyonu ve konveksiyon süreçlerini ve dolayısıyla ısı kaybını kötüleştirir, sıcak su ise aşağıdan donmaya başlar. Kaplardaki suyun ek mekanik çalkalanması ile soğuk su daha hızlı donmalıdır.
• Soğutulmuş suda kristalleşme merkezlerinin varlığı - içinde çözünmüş maddeler. Soğuk suda az sayıda bu tür merkezlerle, suyun buza dönüştürülmesi zordur ve sıfırın altındaki bir sıcaklığa sahip sıvı halde kaldığında aşırı soğutması bile mümkündür.

Geçenlerde bir açıklama daha yayınlandı. Washington Üniversitesi'nden Dr. Jonathan Katz bu fenomeni araştırdı ve suda çözünen maddelerin, ısıtıldığında çöken suda önemli bir rol oynadığı sonucuna vardı.
Çözünenler ile Dr. Katz, sert suda bulunan kalsiyum ve magnezyum bikarbonatları ifade eder. Su ısıtıldığında bu maddeler çöker, su "yumuşak" hale gelir. Hiç ısıtılmamış su bu safsızlıkları içerir ve "serttir". Donduğunda ve buz kristalleri oluştuğunda, sudaki safsızlıkların konsantrasyonu 50 kat artar. Bu, suyun donma noktasını düşürür.

Bu açıklama bana inandırıcı gelmiyor çünkü. Etkinin sert su ile değil, dondurma ile yapılan deneylerde bulunduğunu unutmamalıyız. Büyük olasılıkla, fenomenin nedenleri kimyasal değil, termofizikseldir.

Şimdiye kadar, Mpemba paradoksunun açık bir açıklaması alınmadı. Bazı bilim adamlarının bu paradoksu dikkate değer bulmadığını söylemeliyim. Bununla birlikte, basit bir okul çocuğunun merakı ve azmi nedeniyle fiziksel etkinin farkına varması ve popülerlik kazanması çok ilginçtir.

Şubat 2014 Eklendi

Not 2011 yılında yazılmıştır. O zamandan beri Mpemba etkisine ilişkin yeni çalışmalar ve bunu açıklamaya yönelik yeni girişimler ortaya çıkmıştır. Böylece, 2012'de Büyük Britanya Kraliyet Kimya Cemiyeti açıkladı Uluslararası Yarışma 1000 liralık ödül fonu ile "Mpemba Etkisi"nin bilimsel gizemini çözmek için. Son tarih 30 Temmuz 2012 olarak belirlendi. Kazanan, Zagreb Üniversitesi laboratuvarından Nikola Bregovik oldu. Bu fenomeni açıklamak için önceki girişimleri analiz ettiği ve ikna edici olmadığı sonucuna vardığı çalışmasını yayınladı. Önerdiği model, suyun temel özelliklerine dayanmaktadır. İlgilenenler http://www.rsc.org/mpemba-competition/mpemba-winner.asp adresinde iş bulabilirler.

Araştırma burada bitmedi. 2013 yılında Singapurlu fizikçiler Mepemba etkisinin nedenini teorik olarak kanıtladılar. Çalışma http://arxiv.org/abs/1310.6514 adresinde bulunabilir.

Sitedeki ilgili makaleler:

Bölümün diğer makaleleri

Yorumlar:

Alexey Mişnev. , 06.10.2012 04:14

Sıcak su neden daha hızlı buharlaşır? Bilim adamları, bir bardak sıcak suyun soğuk sudan daha hızlı donduğunu pratik olarak kanıtladılar. Bilim adamları, fenomenin özünü anlamadıkları için bu fenomeni açıklayamazlar: sıcak ve soğuk! Isı ve soğuk, uzayın yanından ve dünyanın merkezinden hareket eden manyetik dalgaların karşı sıkıştırması şeklinde, Madde parçacıklarının etkileşiminin neden olduğu fiziksel duyumlardır. Bu nedenle, bu manyetik voltajın potansiyel farkı ne kadar büyük olursa, bir dalganın diğerine karşı nüfuz etme yöntemiyle enerji değişimi o kadar hızlı gerçekleştirilir. Yani difüzyonla! Yazıma cevaben bir rakip şöyle yazıyor: 1) “..Sıcak su HIZLI buharlaşıyor, bunun sonucunda daha az var, bu yüzden daha hızlı donuyor” Soru! Suyun daha hızlı buharlaşmasını sağlayan enerji hangisidir? 2) Benim makalemde, rakibin karşı argüman olarak bahsettiği tahta bir tekneden değil, bir bardaktan bahsediyoruz. Ne doğru değil! “DOĞADAKİ SU BUHARLAŞMASI NEDEN NEDEN YAPAR?” sorusuna cevap veriyorum. Her zaman dünyanın merkezinden uzaya doğru hareket eden manyetik dalgalar, (her zaman uzaydan dünyanın merkezine doğru hareket eden) manyetik sıkıştırma dalgalarının karşı basıncının üstesinden gelir, aynı zamanda uzaya hareket ettiğinden beri su parçacıkları püskürtür. , hacim olarak artarlar. Yani genişletin! Manyetik sıkıştırma dalgalarının aşılması durumunda bu su buharları sıkıştırılır (yoğuşur) ve bu manyetik sıkıştırma kuvvetlerinin etkisi altında su yağış şeklinde toprağa geri döner! İçtenlikle! Alexey Mişnev. 6 Ekim 2012.

Alexey Mişnev. , 06.10.2012 04:19

Sıcaklık nedir. Sıcaklık, sıkıştırma ve genişleme enerjisi ile manyetik dalgaların elektromanyetik stres derecesidir. Bu enerjilerin denge durumunda olması durumunda, cismin veya maddenin sıcaklığı sabit durumdadır. Bu enerjilerin denge durumu, genişleme enerjisine doğru bozulursa, cisim veya madde uzayın hacminde artar. Manyetik dalgaların enerjisinin sıkıştırma yönünde aşılması durumunda cisim veya madde uzayın hacminde küçülür. Elektromanyetik stresin derecesi, referans cismin genişleme veya büzülme derecesi ile belirlenir. Alexey Mişnev.

Moiseeva Natalya, 23.10.2012 11:36 | VNIIM

Alexey, sıcaklık kavramı hakkındaki düşüncelerinizi özetleyen bir makaleden bahsediyorsunuz. Ama kimse okumadı. Lütfen bana bir bağlantı verin. Genel olarak, fizik hakkındaki görüşleriniz çok tuhaf. "Referans gövdesinin elektromanyetik genişlemesini" hiç duymadım.

Yuri Kuznetsov , 04.12.2012 12:32

Bunun, moleküller arası rezonansın ve onun tarafından üretilen moleküller arasındaki ponderomotive çekiciliğin işi olduğuna dair bir hipotez ileri sürülmüştür. Soğuk suda, moleküller farklı frekanslarda rastgele hareket eder ve titreşir. Su ısıtıldığında, salınım frekansındaki bir artışla, aralıkları daralır (sıvı sıcak sudan buharlaşma noktasına kadar olan frekans farkı azalır), moleküllerin salınım frekansları birbirine yaklaşır ve bunun sonucunda bir rezonans meydana gelir. moleküller arasında. Soğutulduğunda bu rezonans kısmen korunur, hemen sönmez. Rezonans halindeki iki gitar telinden birine basmayı deneyin. Şimdi bırakın - sicim tekrar titreşmeye başlayacak, rezonans titreşimlerini eski haline getirecek. Böylece donmuş suda, dıştaki soğutulmuş moleküller salınımların genliğini ve frekansını kaybetmeye çalışır, ancak kap içindeki "sıcak" moleküller salınımları "geri çeker", vibratör görevi görür ve dıştakiler rezonatör görevi görür. Güçlü çekicilik*, vibratörler ve rezonatörler arasında ortaya çıkar. Poderomotive kuvvet olduğunda daha fazla güç Moleküllerin kinetik enerjisinin neden olduğu (sadece titreşen değil, aynı zamanda doğrusal olarak da hareket eden), hızlandırılmış kristalleşme meydana gelir - "Mpemba Etkisi". Poderomotor bağlantı çok kararsızdır, Mpemba etkisi eşlik eden tüm faktörlere güçlü bir şekilde bağlıdır: dondurulacak suyun hacmi, ısınmasının doğası, donma koşulları, sıcaklık, konveksiyon, ısı değişim koşulları, gaz doygunluğu, soğutma ünitesinin titreşimi , havalandırma, kirlilikler, buharlaşma vb. Belki aydınlatmadan bile... Bu nedenle, etkinin birçok açıklaması vardır ve bazen yeniden üretilmesi zordur. Aynı “rezonans” nedeni ile kaynamış su, kaynatılmamış sudan daha hızlı kaynar - kaynadıktan sonra bir süre rezonans, su moleküllerinin titreşimlerinin yoğunluğunu korur (soğutma sırasındaki enerji kaybı esas olarak moleküllerin doğrusal hareketinin kinetik enerjisinin kaybından kaynaklanır) ). Yoğun ısınma ile vibratör molekülleri, donmaya kıyasla rezonatör molekülleri ile rol değiştirir - vibratörlerin frekansı rezonatörlerin frekansından daha azdır, bu da moleküller arasında bir çekim olmadığı, geçişi hızlandıran bir itme olduğu anlamına gelir. başka bir toplama durumu(çift).

Vlad, 11.12.2012 03:42

beynimi kırdı...

Anton , 04.02.2013 02:02

1. Bu ponderomotive çekim gerçekten ısı transfer sürecini etkileyecek kadar büyük mü? 2. Bu, tüm cisimler belirli bir sıcaklığa ısıtıldığında, yapısal parçacıklarının rezonansa girdiği anlamına mı geliyor? 3. Bu rezonans soğuyunca neden kayboluyor? 4. Bu sizin tahmininiz mi? Kaynak varsa belirtiniz. 5. Bu teoriye göre, kabın şekli önemli bir rol oynayacaktır ve eğer ince ve düz ise, o zaman donma süresindeki fark büyük olmayacaktır, yani. kontrol edebilirsin.

Gudrat , 11.03.2013 10:12 | METAK

Soğuk su zaten nitrojen atomlarına sahiptir ve su molekülleri arasındaki mesafeler sıcak suya göre daha yakındır. Yani, sonuç: Sıcak su, nitrojen atomlarını daha hızlı emer ve aynı zamanda soğuk sudan daha hızlı donar - bu, sıcak su buza dönüştüğü ve sıcak demirin hızlı soğuma üzerine sertleşmesi nedeniyle, demirin sertleşmesiyle karşılaştırılabilir!

Vladimir , 13/03/2013 06:50

ya da belki şudur: sıcak su ve buzun yoğunluğu, soğuk suyun yoğunluğundan daha azdır ve bu nedenle suyun yoğunluğunu değiştirmesine gerek yoktur, bu konuda biraz zaman kaybeder ve donar.

Alexey Mişnev , 21.03.2013 11:50

Parçacıkların rezonansları, çekimleri ve titreşimlerinden bahsetmeden önce şu soruyu anlamak ve cevaplamak gerekir: Parçacıkları hangi kuvvetler titreştirir? Çünkü, olmadan kinetik enerji, sıkıştırılamaz. Sıkıştırma olmadan genişleme olmaz. Genişleme olmadan kinetik enerji olamaz! Tellerin rezonansından bahsetmeye başladığınızda, önce bu tellerden birinin titreşmesi için çaba harcamışsınızdır! Cazibeden bahsederken, öncelikle bu cisimleri çeken kuvveti belirtmelisiniz! Tüm cisimlerin atmosferin elektromanyetik enerjisi tarafından sıkıştırıldığını ve tüm cisimleri, maddeleri ve tüm cisimleri sıkıştırdığını onaylıyorum. temel parçacıklar 1.33 kg'lık bir kuvvetle. cm2'ye değil, temel parçacık başına.Atmosferin basıncı seçici olamayacağından, bunu kuvvet miktarıyla karıştırmayın!

Dodik , 31/05/2013 02:59

Bana öyle geliyor ki bir gerçeği unutmuşsunuz - "Bilim, ölçümlerin başladığı yerde başlar." "Sıcak" suyun sıcaklığı nedir? "Soğuk" suyun sıcaklığı nedir? Makale bu konuda bir kelime söylemiyor. Bundan şu sonuca varabiliriz - tüm makale saçmalık!

Grigori, 06/04/2013 12:17

Dodik, bir makaleye saçma demeden önce, en azından biraz öğrenmeyi düşünmek lazım. Ve sadece ölçmek değil.

Dmitry , 24.12.2013 10:57

Sıcak su molekülleri soğuk suya göre daha hızlı hareket eder, bu nedenle su ile daha yakın bir temas vardır. çevre, hızla yavaşlayarak tüm soğuğu emerler.

İvan, 10.01.2014 05:53

Bu sitede böyle isimsiz bir makalenin ortaya çıkması şaşırtıcı. Makale tamamen bilim dışıdır. Hem yazar hem de yorumcular, fenomenin hiç gözlemlenip gözlemlenmediğini ve eğer gözlemleniyorsa, o zaman hangi koşullar altında olduğunu bulmakla uğraşmadan, fenomenin bir açıklamasını bulmak için birbirleriyle yarıştılar. Üstelik gerçekte gözlemlediklerimiz üzerinde bir anlaşma bile yok! Bu nedenle yazar, sıcak dondurmanın hızlı dondurulmasının etkisini açıklama ihtiyacında ısrar ediyor, ancak metnin tamamından (ve "etki dondurma deneylerinde bulundu" kelimelerinden) kendisinin böyle bir şey kurmadığı sonucuna varıyor. deneyler. Makalede listelenen fenomenin "açıklamasının" varyantlarından, tamamen farklı deneylerin açıklandığı görülebilir. farklı koşullar farklı sulu çözeltilerle. Hem açıklamaların özü hem de içlerindeki dilek kipi, ifade edilen fikirlerin temel bir doğrulamasının bile yapılmadığını göstermektedir. Birisi yanlışlıkla ilginç bir hikaye duydu ve spekülatif sonucunu gelişigüzel bir şekilde dile getirdi. üzgünüm ama fiziksel değil Bilimsel araştırma, ve sigara içilen bir odada konuşma.

Ivan , 01/10/2014 06:10

Silindirlerin sıcak su ve soğuk yıkama rezervuarları ile doldurulması ile ilgili makaledeki yorumlara gelince. Bakış açısından her şey basit temel fizik. Buz pateni pisti, daha yavaş donduğu için sıcak suyla doldurulur. Pist düz ve pürüzsüz olmalıdır. Soğuk suyla doldurmaya çalışın - çünkü çarpmalar ve "akıntılar" alacaksınız. su, tek tip bir tabaka halinde yayılmak için zaman bulamadan _çabuk donacaktır. Ve sıcak olanın eşit bir tabaka halinde yayılma zamanı olacak ve mevcut buz ve kar tümseklerini eritecek. Bir yıkayıcı ile de zor değil: dökün Temiz su donda hiçbir anlamı yoktur - camda donar (sıcak bile); ve sıcak antifriz soğuk camın çatlamasına neden olabilir, ayrıca camda yükselmiş sıcaklık hala bardağa giden yolda alkollerin hızlandırılmış buharlaşması nedeniyle donma (herkes moonshine'ın çalışma prensibini hala biliyor mu? - alkol buharlaşır, su kalır).

Ivan , 01/10/2014 06:34

Ama aslında fenomen, farklı koşullarda iki farklı deneyin neden farklı şekilde ilerlediğini sormak aptalca. Deney temiz bir şekilde kurulmuşsa, aynı miktarda sıcak ve soğuk su almanız gerekir. kimyasal bileşim- Aynı su ısıtıcısından önceden soğutulmuş kaynar su alın. Aynı kaplara dökün (örneğin, ince duvarlı camlar). Kar üzerine değil, aynı düz, kuru tabana, örneğin ahşap bir masaya koyduk. Ve bir mikrodondurucuda değil, yeterince hacimli bir termostatta - Birkaç yıl önce ülkede, -25C civarında sabit soğuk hava olduğu zaman bir deney yaptım. Su, kristalleşme ısısının serbest bırakılmasından sonra belirli bir sıcaklıkta kristalleşir. Hipotez, sıcak suyun daha hızlı soğuduğu (klasik fiziğe göre bu doğrudur, ısı transfer hızı sıcaklık farkıyla orantılıdır) iddiasına kadar kaynar, ancak sıcaklığı soğuk suyun sıcaklığına eşit olduğunda bile artan bir soğutma hızını korur. . Soru şu ki, dışarıda +20C sıcaklığa soğuyan su ile bir saat önce +20C sıcaklığa soğuyan aynı su, ancak bir odada nasıl farklıdır? Klasik fizik (bu arada, sigara içilen bir odada gevezeliğe değil, yüz binlerce ve milyonlarca deneye dayanarak) diyor ki: evet, hiçbir şey, daha fazla soğutma dinamikleri aynı olmayacak (sadece kaynar su +20 noktasına daha sonra ulaşacak) ). Deney de aynı şeyi gösteriyor: Başlangıçta soğuk olan bir bardak suda zaten katı bir buz kabuğu varken, sıcak su donmayı düşünmedi bile. not Yuri Kuznetsov'un yorumlarına. Belirli bir etkinin varlığı, ortaya çıkması için koşullar tanımlandığında ve istikrarlı bir şekilde yeniden üretildiğinde yerleşik olarak kabul edilebilir. Ve bilinmeyen koşullarla anlaşılmaz deneylerimiz olduğunda, bunların açıklamalarına ilişkin teoriler oluşturmak için erkendir ve bu, hiçbir şey vermez. bilimsel nokta görüş. P.P.S. Alexei Mishnev'in yorumlarını duygu gözyaşları olmadan okumak imkansız - bir kişi fizik ve gerçek deneylerle ilgisi olmayan bir tür kurgusal dünyada yaşıyor.

Grigori, 13.01.2014 10:58

Ivan, Mpemba etkisini çürüttüğünü anlıyorum? Deneylerinizin gösterdiği gibi yok mu? Fizikte neden bu kadar ünlü ve neden birçok kişi onu açıklamaya çalışıyor?

Ivan , 14.02.2014 01:51

İyi günler, Gregory! Saf olmayan bir şekilde aşamalı bir deneyin etkisi vardır. Ancak anladığınız gibi, bu fizikte yeni kalıplar aramak için bir neden değil, deneycinin becerisini geliştirmek için bir neden. Daha önce yorumlarda belirttiğim gibi, “Mpemba etkisi”ni açıklamak için bahsi geçen tüm girişimlerde, araştırmacılar neyi tam olarak ve hangi koşullar altında ölçtüklerini bile net olarak ifade edemiyorlar. Ve bunların deneysel fizikçiler olduğunu mu söylemek istiyorsunuz? Beni güldürme. Etki fizikte değil, denizin şimdi olduğu çeşitli forumlarda ve bloglarda sözde bilimsel tartışmalarda bilinir. Gerçek bir fiziksel etki olarak (yanlış bir yorumun veya sadece bir efsanenin sonucu olarak değil, bazı yeni fizik yasalarının bir sonucu olarak), fizikten uzak insanlar bunu algılar. Bu nedenle, tamamen farklı koşullar altında kurulan farklı deneylerin sonuçları hakkında tek bir fiziksel etki olarak bahsetmek için hiçbir neden yoktur.

Pavel, 18.02.2014 09:59

hmm beyler... "Hız Bilgisi" için yazı... Alınma... ;) Ivan her konuda haklı...

Gregory, 19.02.2014 12:50

Ivan, şu anda doğrulanmamış sansasyonel materyal yayınlayan birçok sahte bilimsel site olduğuna katılıyorum.? Sonuçta, Mpemba'nın etkisi hala araştırılıyor. Ayrıca üniversitelerden bilim adamları da araştırma yapıyor. Örneğin, 2013 yılında bu etki Singapur'daki Teknoloji Üniversitesi'nden bir grup tarafından incelenmiştir. http://arxiv.org/abs/1310.6514 bağlantısına bakın. Bu etki için bir açıklama bulduklarına inanıyorlar. Keşfin özü hakkında ayrıntılı olarak yazmayacağım, ancak onların görüşüne göre etki, hidrojen bağlarında depolanan enerjilerdeki farkla ilişkilidir.

Moiseeva N.P. , 02/19/2014 03:04

Mpemba etkisi üzerine araştırma yapmakla ilgilenen herkes için, makalenin materyalini biraz ekledim ve en son sonuçlarla tanışabileceğiniz bağlantılar sağladım (metne bakın). Yorumlar için teşekkürler.

İldar , 24.02.2014 04:12 | her şeyi listelemenin anlamı yok

Eğer bu Mpemba etkisi gerçekten oluyorsa, bunun açıklaması bence suyun moleküler yapısında aranmalıdır. Su (popüler bilim literatüründen öğrendiğim gibi) bireysel H2O molekülleri olarak değil, birkaç molekülden (hatta düzinelerce) oluşan kümeler halinde var olur. Su sıcaklığının artmasıyla moleküllerin hareket hızı artar, kümeler birbirine kırılır ve moleküllerin değerlik bağlarının büyük kümeleri bir araya getirecek zamanı olmaz. Kümeler oluşturmak, moleküllerin hızını yavaşlatmaktan biraz daha fazla zaman alır. Kümeler daha küçük olduğu için kristal kafesin oluşumu daha hızlıdır. Soğuk suda, görünüşe göre, büyük, oldukça kararlı kümeler bir kafes oluşumunu engeller, yok edilmeleri biraz zaman alır. Bir kavanozda sessizce duran soğuk su, soğukta birkaç saat boyunca sıvı kaldığında, televizyonda tuhaf bir etki gördüm. Ancak kavanoz alınır alınmaz, yani yerinden hafifçe kaldırılır kaldırılmaz, kavanozdaki su hemen kristalleşti, opaklaştı ve kavanoz patladı. Eh, bu etkiyi gösteren rahip, suyun kutsanmış olması gerçeğini açıkladı. Bu arada, suyun sıcaklığa bağlı olarak viskozitesini büyük ölçüde değiştirdiği ortaya çıktı. Biz büyük canlılar olarak bunu fark etmeyiz, ancak küçük (mm ve daha az) kabuklular ve hatta daha çok bakteri düzeyinde suyun viskozitesi çok önemli bir faktördür. Bu viskozite, sanırım, su kümelerinin boyutuyla da veriliyor.

GRİ , 15.03.2014 05:30

Etrafımızda gördüğümüz her şey yüzey özellikleridir (özellikler), bu yüzden enerji olarak yalnızca varlığı herhangi bir şekilde ölçebildiğimiz veya kanıtlayabildiğimiz şeyleri alırız, aksi takdirde bu bir çıkmaz sokaktır. Bu fenomen, Mpemba etkisi, yalnızca tüm fiziksel modelleri tek bir etkileşim yapısında birleştirecek basit bir hacimsel teori ile açıklanabilir. aslında basit

Nikita, 06/06/2014 04:27 | araba

ama arabaya binerken suyun soğuk kalmasını ve sıcak olmamasını nasıl sağlarsınız!

alexey, 03.10.2014 01:09

Ve işte hareket halindeyken başka bir "keşif". su plastik şişe açık bir mantarla çok daha hızlı donar. Eğlenmek için birçok kez denedim şiddetli don. Etkisi açıktır. Merhaba teorisyenler!

Eugene , 27.12.2014 08:40

Evaporatif soğutucu prensibi. Soğuk ve sıcak suyla hava geçirmez şekilde kapatılmış iki şişe alıyoruz. Soğukta koyduk. Soğuk su daha hızlı donar. Şimdi aynı şişeleri soğuk ve sıcak su ile alıyoruz, açıp soğuğa koyuyoruz. Sıcak su, soğuk sudan daha hızlı donar. Soğuk ve sıcak su ile iki havza alırsak, sıcak su çok daha hızlı donar. Bunun nedeni atmosferle teması arttırıyor olmamız. Buharlaşma ne kadar yoğun olursa, sıcaklık düşüşü o kadar hızlı olur. Burada nem faktöründen bahsetmek gerekir. Nem ne kadar düşük olursa, buharlaşma o kadar güçlü ve soğutma o kadar güçlü olur.

gri TOMSK, 03/01/2015 10:55

GRİ, 15.03.2014 05:30 - devam Sıcaklık hakkında bildikleriniz her şey değildir. Başka bir şey var. Fiziksel bir sıcaklık modelini doğru bir şekilde oluşturursanız, difüzyon, erime ve kristalleşmeden, basınç artışıyla sıcaklıktaki artış, sıcaklıktaki artışla basınçtaki artış gibi ölçeklere kadar enerji süreçlerini tanımlamanın anahtarı olacaktır. Güneş enerjisinin fiziksel modeli bile yukarıdan netleşecek. kışındayım . 20013 baharının başlarında, sıcaklık modellerine baktıktan sonra genel bir sıcaklık modeli derledim. Birkaç ay sonra sıcaklık paradoksunu hatırladım ve sonra fark ettim ki ... sıcaklık modelim Mpemba paradoksunu da tanımlıyor. Bu, Mayıs - Haziran 2013'te oldu. Bir yıl gecikti, ama bu en iyisi. Fiziksel modelim donmuş bir çerçevedir ve hem ileri hem de geri kaydırılabilir ve her şeyin hareket ettiği aktivite olan aktivite motor becerilerine sahiptir. Konunun tekrarı ile 8 okul sınıfım ve 2 yıllık kolejim var. 20 yıl geçti. Bu yüzden, formüllerin yanı sıra ünlü bilim adamlarının herhangi bir fiziksel modelini de atfedemem. Çok üzgünüm.

Andrey , 08.11.2015 08:52

Genel olarak, sıcak suyun neden soğuk sudan daha hızlı donduğu hakkında bir fikrim var. Ve açıklamalarımda her şey çok basit, ilgileniyorsanız bana bir e-posta yazın: [e-posta korumalı]

Andrey , 08.11.2015 08:58

Üzgünüm, yanlış posta kutusuna verdim işte doğru e-posta: [e-posta korumalı]

Victor , 23.12.2015 10:37

Bana öyle geliyor ki her şey daha basit, kar bizimle birlikte düşüyor, buharlaştırılmış gaz, soğutulmuş, bu yüzden belki donda daha hızlı soğur çünkü buharlaşır ve yükselmeden hemen kristalleşir ve gaz halindeki su sıvıdan daha hızlı soğur )

Bekzhan , 28.01.2016 09:18

Biri bu etkiyle bağlantılı bu dünya yasalarını ortaya çıkarsa bile buraya yazmaz.Bana göre ünlü bilimsel dergilerde ve ünlü bilimsel dergilerde yayınlayabilecekken internet kullanıcılarına sırlarını açıklamak mantıklı olmaz. halkın önünde kendini ispatla yani burada bu etki hakkında ne yazılacak, bütün bu çoğunluk mantıklı değil.)))

Alex , 22.02.2016 12:48

Merhaba Deneyciler Bilimin başladığı yerde... Ölçümlerin değil, Hesaplamaların başladığını söylemekte haklısınız. "Deney" - Hayal Gücü ve Doğrusal düşünceden yoksun olanlar için sonsuz ve vazgeçilmez bir argüman Herkesi rahatsız etti, şimdi E \u003d mc2 durumunda - herkes hatırlıyor mu? Moleküllerin soğuk sudan atmosfere uçuş hızı, sudan taşıdıkları enerji miktarını belirler (soğutma - enerji kaybı) Moleküllerin sıcak sudan hızı çok daha yüksektir ve taşınan enerjinin karesi (hızı) kalan su kütlesinin soğutulması) Hepsi bu, "deneyden" ayrılırsanız ve hatırlarsanız Temel bilgiler Bilim

Vladimir , 25.04.2016 10:53 | hava durumu

Antifrizin nadir olduğu o günlerde, bir araba filosunun ısıtılmamış bir garajındaki arabaların soğutma sisteminden gelen su, silindir bloğunun veya radyatörün buzunu çözmemek için bir iş gününden sonra boşaltıldı - bazen ikisi birlikte. Sabah sıcak su döküldü. Şiddetli donlarda motorlar sorunsuz çalıştı. Her nasılsa, sıcak su olmaması nedeniyle musluktan su döküldü. Su hemen dondu. Deney pahalıydı - tam olarak bir ZIL-131 otomobilinin silindir bloğunu ve radyatörünü satın alma ve değiştirme maliyeti kadar. Kim inanmaz, kontrol etsin. ve Mpemba dondurma ile deney yaptı. Dondurmada kristalleşme sudakinden farklı şekilde ilerler. Bir parça dondurmayı ve bir parça buzu dişlerinizle ısırmayı deneyin. Büyük olasılıkla donmadı, ancak soğutmanın bir sonucu olarak kalınlaştı. Ve tatlı su, ister sıcak ister soğuk olsun, 0*C'de donar. Soğuk su hızlıdır, ancak sıcak suyun soğuması için zamana ihtiyacı vardır.

Gezgin , 06.05.2016 12:54 | Alex'e

"c" - ışığın boşluktaki hızı E=mc^2 - kütle ve enerjinin denkliğini ifade eden formül

Albert , 27/07/2016 08:22

İlk olarak, bir benzetme katı cisimler(buharlaşma süreci yoktur). Son zamanlarda lehimlenmiş bakır su boruları. İşlem ısıtma ile gerçekleşir. gaz brülörü lehimin erime noktasına kadar. Bir bağlantının kaplin ile ısınma süresi yaklaşık bir dakikadır. Bağlantı ile bir eklemi lehimledim ve birkaç dakika sonra yanlış lehimlediğimi fark ettim. Boruyu kaplin içinde kaydırmak biraz zaman aldı. Eklemi tekrar bir brülörle ısıtmaya başladım ve şaşırtıcı bir şekilde eklemi erime noktasına kadar ısıtmak 3-4 dakika sürdü. Nasıl yani!? Sonuçta, boru hala sıcak ve erime noktasına kadar ısıtmak için çok daha az enerjiye ihtiyaç var gibi görünüyor, ancak her şeyin tam tersi olduğu ortaya çıktı. Her şey, zaten ısıtılmış bir boru için çok daha yüksek olan termal iletkenlik ile ilgilidir ve ısıtılmış ve soğuk borular arasındaki sınır, iki dakika içinde bağlantı noktasından uzaklaşmayı başarmıştır. Şimdi su hakkında. Sıcak ve yarı ısıtılmış kap kavramları ile çalışacağız. Sıcak bir kapta, sıcak, oldukça hareketli parçacıklar ile çevreden merkeze nispeten hızlı hareket eden yavaş hareket eden soğuk parçacıklar arasında dar bir sıcaklık sınırı oluşur, çünkü bu sınırda hızlı parçacıklar enerjilerinden hızla vazgeçerler (soğuk). ) sınırın diğer tarafındaki parçacıklar tarafından. Dış soğuk parçacıkların hacmi daha büyük olduğundan, hızlı parçacıklar Termal enerji, dış soğuk parçacıkları önemli ölçüde ısıtamaz. Bu nedenle, sıcak su soğutma işlemi nispeten hızlı gerçekleşir. Yarı ısıtılmış su ise çok daha düşük bir termal iletkenliğe sahiptir ve yarı ısıtılmış ve soğuk parçacıklar arasındaki sınırın genişliği çok daha geniştir. Böyle geniş bir sınırın merkezine doğru yer değiştirme, sıcak bir kap durumunda olduğundan çok daha yavaş gerçekleşir. Sonuç olarak, sıcak bir kap, sıcak olandan daha hızlı soğur. Kabın ortasından kenarına birkaç sıcaklık sensörü yerleştirerek farklı sıcaklıklardaki suyun soğutma işleminin dinamiklerini takip etmek gerektiğini düşünüyorum.

Maks , 19.11.2016 05:07

Doğrulandı: Yamal'da, donda, sıcak su içeren bir boru donar ve ısıtılması gerekir, ancak soğuk değil!

Artem, 09.12.2016 01:25

Zor ama bence soğuk su sıcak sudan daha yoğun, hatta kaynamış sudan daha iyi ve sonra soğumada bir hızlanma oluyor yani. sıcak su soğuk sıcaklığa ulaşır ve onu yakalar ve sıcak suyun yukarıda yazıldığı gibi yukarıdan değil aşağıdan donduğunu hesaba katarsanız, bu işlemi çok hızlandırır!

Alexander Sergeyev, 21.08.2017 10:52

Böyle bir etki yoktur. Ne yazık ki. 2016 yılında Nature'da konuyla ilgili ayrıntılı bir makale yayınlandı: https://en.wikipedia.org/wiki/Mpemba_effect Buradan, deneyler dikkatli bir şekilde yapılırsa (ılık ve soğuk su örnekleri sıcaklık dışında her şeyde aynı), etkisi gözlenmez.

Headlab, 22/08/2017 05:31

Victor , 27.10.2017 03:52

"Gerçekten öyle." - okul ısı kapasitesinin ve enerjinin korunumu yasasının ne olduğunu anlamadıysa. Kontrol etmek kolaydır - bunun için ihtiyacınız var: arzu, kafa, eller, su, buzdolabı ve çalar saat. Ve uzmanların yazdığı gibi paten pistleri soğuk suyla dondurulur (doldurulur) ve ılık suyla kesilmiş buzu düzleştirir. Ve kışın yıkayıcı haznesine su değil antifriz sıvısı dökmeniz gerekir. Su zaten donacak ve soğuk su daha hızlı donacak.

Irina , 01/23/2018 10:58

Dünyanın dört bir yanındaki bilim adamları, Aristoteles'in zamanından beri bu paradoksla mücadele ediyor ve Viktor, Zavlab ve Sergeev'in en zeki oldukları ortaya çıktı.

Denis , 02/01/2018 08:51

Makalede her şey doğru. Ama nedeni biraz farklı. Kaynama sürecinde içinde çözünen hava sudan buharlaşır, bu nedenle kaynayan su soğudukça yoğunluğu aynı sıcaklıktaki ham suyunkinden daha az olacaktır. Farklı yoğunluk dışında farklı termal iletkenlik için başka sebep yoktur.

Headlab, 03/01/2018 08:58 | baş laboratuvar

Irina :), "tüm dünyanın bilim adamları" bu "paradoksla" savaşmazlar, gerçek bilim adamları için bu "paradoks" basitçe yoktur - bu, iyi tekrarlanabilir koşullarda kolayca doğrulanır. Afrikalı çocuk Mpemba'nın tekrarlanamayan deneyleri nedeniyle "paradoks" ortaya çıktı ve benzer "bilim adamları" tarafından şişirildi :)

Sıcak suyun soğuk sudan daha hızlı katılaşması fenomeni bilimde Mpemba etkisi olarak bilinir. Aristoteles, Francis Bacon ve Rene Descartes gibi büyük beyinler bu paradoksal fenomen üzerinde düşündüler, ancak binlerce yıldır kimse bu fenomen için makul bir açıklama sunamadı.

Sadece 1963'te Tanganika Cumhuriyeti'nden bir okul çocuğu olan Erasto Mpemba, dondurma örneğinde bu etkiyi fark etti, ancak yetişkinlerin hiçbiri ona bir açıklama yapmadı. Bununla birlikte, fizikçiler ve kimyagerler, bu kadar basit ama anlaşılmaz bir fenomen hakkında ciddi bir şekilde düşündüler.

O zamandan beri, farklı versiyonlar ifade edildi, bunlardan biri şuydu: sıcak suyun bir kısmı önce basitçe buharlaşır ve daha sonra, daha küçük bir miktar kaldığında su daha hızlı katılaşır. Bu versiyon, sadeliği nedeniyle en popüler oldu, ancak bilim adamları tamamen tatmin olmadılar.

Şimdi, kimyager Xi Zhang liderliğindeki Singapur'daki Nanyang Teknoloji Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, bunun nedenine dair asırlık gizemi çözdüklerini söylüyor. ılık su soğuktan daha hızlı donar. Çinli uzmanların keşfettiği gibi, sır, su molekülleri arasındaki hidrojen bağlarında depolanan enerji miktarında yatmaktadır.

Bildiğiniz gibi, su molekülleri bir oksijen atomu ve iki hidrojen atomunun kovalent bağlarla bir arada tutulmasından oluşur ve parçacık düzeyinde elektron alışverişi gibi görünür. Bir diğer bilinen gerçek hidrojen atomlarının komşu moleküllerden oksijen atomlarına çekilmesidir - bu hidrojen bağları oluşturur.

Aynı zamanda, su molekülleri bir bütün olarak birbirini iter. Singapurlu bilim adamları, su ne kadar sıcaksa, itici kuvvetlerdeki artıştan dolayı sıvının molekülleri arasındaki mesafenin o kadar büyük olduğunu fark ettiler. Sonuç olarak, hidrojen bağları gerilir ve bu nedenle daha fazla enerji depolar. Bu enerji su soğuduğunda açığa çıkar - moleküller birbirine yaklaşır. Ve enerjinin geri dönüşü, bildiğiniz gibi, soğuma anlamına gelir.

Kimyagerlerin arXiv.org önbaskı sitesinde bulunabilecek makalelerinde yazdığı gibi, hidrojen bağları sıcak suda soğuk suya göre daha güçlü şekilde gerilir. Böylece, sıcak suyun hidrojen bağlarında daha fazla enerji depolandığı ortaya çıkıyor, bu da sıfırın altındaki sıcaklıklara soğutulduğunda daha fazlasının salındığı anlamına geliyor. Bu nedenle donma daha hızlıdır.

Bilim adamları bugüne kadar bu bilmeceyi sadece teorik olarak çözdüler. Versiyonlarının ikna edici kanıtlarını sunduklarında, sıcak suyun neden soğuk sudan daha hızlı donduğu sorusu kapalı olarak kabul edilebilir.