Bu yazıda bunun nedenine bakacağız. sıcak su soğuktan daha hızlı donar.

Isıtılmış su, soğuk sudan çok daha hızlı donar! Bilim adamlarının hala kesin bir açıklama bulamadıkları suyun bu şaşırtıcı özelliği, eski çağlardan beri bilinmektedir. Örneğin Aristoteles'te bile kış balıkçılığının bir açıklaması vardır: balıkçılar oltaları buzdaki deliklere sokarlar ve daha hızlı donmaları için buzun üzerine ılık su dökerler. Bu fenomenin adı, XX yüzyılın 60'larında Erasto Mpemba'nın adını almıştır. Mnemba, dondurma yaparken garip etkiyi fark etti ve açıklama için fizik öğretmeni Dr. Denis Osborne'a döndü. Mpemba ve Dr. Osborn suyla deneyler yaptı farklı sıcaklıklar ve şu sonuca vardı: neredeyse kaynayan su, oda sıcaklığındaki sudan çok daha hızlı donmaya başlar. Diğer bilim adamları da kendi deneylerini yapmışlar ve her seferinde benzer sonuçlar elde etmişlerdir.

Fiziksel bir olgunun açıklaması

Bunun neden olduğuna dair genel kabul görmüş bir açıklama yoktur. Birçok araştırmacı, bunun, sıcaklığı donma noktasının altına düştüğünde meydana gelen bir sıvının aşırı soğumasıyla ilgili olduğunu öne sürüyor. Başka bir deyişle, su 0°C'nin altında bir sıcaklıkta donarsa, aşırı soğutulmuş su örneğin -2°C sıcaklığa sahip olabilir ve buza dönüşmeden sıvı halde kalabilir. Soğuk suyu dondurmaya çalıştığımızda, önce aşırı soğuma ve ancak bir süre sonra sertleşme olasılığı vardır. Isıtılmış suda başka işlemler gerçekleşir. Buza daha hızlı dönüşümü, konveksiyon ile ilişkilidir.

Konveksiyon- Bu fiziksel fenomen, sıvının sıcak alt katmanlarının yükseldiği ve soğutulmuş üst katmanların düştüğü.

merhaba sevgili aşıklar ilginç gerçekler. Bugün hakkında konuşacağız. Ancak başlıktaki sorunun saçma görünebileceğini düşünüyorum - ancak kötü şöhretli olana her zaman tamamen güvenmeli " sağduyu”, kesin olarak belirlenmiş bir doğrulama deneyi yerine. Sıcak suyun neden soğuk sudan daha hızlı donduğunu anlamaya çalışalım.

Tarihsel referans

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

Çocuğun sorusu ortaya çıkmadı boş yer, ancak mutfakta dondurma karışımlarını soğutma işlemine ilişkin tamamen kişisel gözlemlerden. Tabii ki, orada bulunan sınıf arkadaşları ile birlikte okul öğretmeni Mpemba alay konusu oldu - ancak, Profesör D. Osborne tarafından kişisel olarak yapılan deneysel bir doğrulamanın ardından, Erasto ile dalga geçme arzusu içlerinden "buharlaştı". Ayrıca Mpemba, profesörle birlikte bu etkinin ayrıntılı bir tanımını 1969'da Fizik Eğitimi'nde yayınladı - ve o zamandan beri yukarıdaki isim bilimsel literatürde sabitlendi.

Fenomenin özü nedir?

Deneyin kurulumu oldukça basit: diğer şeyler eşit olmak üzere, içinde sadece sıcaklıkta farklılık gösteren kesinlikle eşit miktarda su bulunan aynı ince duvarlı kaplar test edilir. Kaplar buzdolabına yüklenir, ardından her birinde buz oluşumuna kadar geçen 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 başlangıç ​​koşullarından farklı olabilen - ancak tek tip bir sonuçla birlikte birkaç paralel süreç birlikte ilerler:

• bir sıvının aşırı soğutma yeteneği - başlangıçta soğuk su hipotermiye daha yatkındır, yani. sıcaklığı zaten donma noktasının altında olduğunda sıvı kalır
• hızlandırılmış soğutma - sıcak sudan gelen buhar, geri çekildiğinde 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 azalmaya yol açar

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

Kulağa inanılmaz gelse de bu doğrudur çünkü donma sürecinde önceden ısıtılmış suyun soğuk suyun sıcaklığını geçmesi gerekir. Bu arada bu etki yaygın olarak kullanılmaktadır, örneğin buz pistleri ve kaydıraklar kışın soğuk su yerine sıcak su ile doldurulmaktadır. Uzmanlar, sürücülere kışın yıkayıcı haznesine sıcak yerine soğuk su dökmelerini tavsiye ediyor. Paradoks dünya çapında "Mpemba Etkisi" olarak bilinir.

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

Neyse ki Darüsselam Üniversitesi'nden fizik profesörü Dennis Osborn bir gün okulu ziyaret etti. Ve Mpemba aynı soruyla ona döndü. Profesör daha az şüpheciydi, hiç görmediği bir şeyi yargılayamayacağını söyledi ve eve döndükten sonra personelden uygun deneyler yapmalarını istedi. Görünüşe göre çocuğun sözlerini doğrulamışlar. Her halükarda, 1969'da Osborne, "Eng. FizikEğitim". Aynı yıl, Kanada Ulusal Araştırma Konseyi'nden George Kell, fenomeni İngilizce olarak anlatan bir makale yayınladı. AmerikanGünlükile ilgiliFizik».

Bu paradoks için birkaç olası açıklama var:

• Sıcak su daha hızlı buharlaşarak hacmini azaltır ve aynı sıcaklıkta daha küçük bir su hacmi daha hızlı donar. Hava geçirmez kaplarda soğuk su daha hızlı donmalıdır.
• Kar astarının varlığı. ile konteyner sıcak su altındaki karı çözer, böylece 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 süreçleri ve dolayısıyla ısı kaybı kötüleşirken, sıcak su aşağıdan donmaya başlar. Kaplardaki suyun ek mekanik çalkalanmasıyla, soğuk su daha hızlı donmalıdır.
• Soğutulmuş suda kristalleşme merkezlerinin varlığı - içinde çözünmüş maddeler. Bu tür merkezlerin az sayıda olması soğuk su suyun buza dönüşmesi zordur ve içinde kaldığında hipotermi bile mümkündür. sıvı hal sıfırın altındaki sıcaklıklarda.

Geçenlerde başka bir açıklama yayınlandı. Washington Üniversitesi'nden Dr. Jonathan Katz bu fenomeni araştırdı ve suda çözünen ve ısıtıldığında çökelen maddelerin önemli bir rol oynadığı sonucuna vardı.
altında çözünmüş maddeler dr Katz, sert suda bulunan kalsiyum ve magnezyum bikarbonatları ifade eder. Su ısıtıldığında bu maddeler çökelir, su "yumuşak" hale gelir. Hiç ısıtılmamış su bu safsızlıkları içerir ve "serttir". Donarken ve buz kristalleri oluştukça, sudaki safsızlıkların konsantrasyonu 50 kat artar. Bu, suyun donma noktasını düşürür.

Bu açıklama bana inandırıcı gelmiyor çünkü. etkinin sert suyla değil, dondurmayla yapılan deneylerde bulunduğunu unutmamalıyız. Büyük olasılıkla, fenomenin nedenleri termofiziktir ve kimyasal değildir.

Şimdiye kadar, Mpemba paradoksu hakkında kesin bir açıklama yapılmadı. Bazı bilim adamlarının bu paradoksu dikkate değer bulmadığını söylemeliyim. Bununla birlikte, basit bir okul çocuğunun merakı ve azmi nedeniyle fiziksel etkinin tanınmasını sağlaması ve popülerlik kazanması çok ilginçtir.

Şubat 2014 eklendi

Not 2011'de yazılmıştı. O zamandan beri, Mpemba etkisine ilişkin yeni çalışmalar ve onu açıklamaya yönelik yeni girişimler ortaya çıktı. Böylece, 2012'de Büyük Britanya Kraliyet Kimya Derneği, "Mpemba Etkisi" bilimsel gizemini çözmek için 1000 sterlinlik bir ödül fonuyla uluslararası bir yarışma duyurdu. Son başvuru tarihi 30 Temmuz 2012 olarak belirlendi. Kazanan, Zagreb Üniversitesi laboratuvarından Nikola Bregovik oldu. Bu fenomeni açıklamaya yönelik 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 teorik olarak Mepemba etkisinin nedenini 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 kenarından ve dünyanın merkezinden hareket eden manyetik dalgaların karşı sıkıştırması şeklinde, Madde parçacıklarının etkileşiminden kaynaklanan 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! Makaleme yanıt olarak bir rakip şöyle yazıyor: 1) “..Sıcak su DAHA HIZLI buharlaşır, bunun sonucunda daha az olur, bu nedenle daha hızlı donar” Soru! Hangi enerji suyun daha hızlı buharlaşmasını sağlar? 2) Makalemde, rakibin karşı argüman olarak bahsettiği tahta bir oluktan değil, bir bardaktan bahsediyoruz. Ne doğru değil! “DOĞADAKİ SU HANGİ NEDENLE BUHARLAŞIR?” Sorusuna cevap veriyorum. Her zaman dünyanın merkezinden uzaya doğru hareket eden manyetik dalgalar, manyetik sıkıştırma dalgalarının (her zaman uzaydan dünyanın merkezine doğru hareket eden) karşı basıncını aşar, aynı zamanda uzaya hareket ettiğinden beri su parçacıklarını püskürtür. , hacim olarak artarlar. Yani genişletin! Manyetik sıkıştırma dalgalarının üstesinden gelinmesi durumunda, bu su buharları sıkıştırılır (yoğunlaştırılır) ve bunların etkisi altındadır. manyetik kuvvetler sıkıştırma, yağış şeklindeki su toprağa geri döner! Samimi olarak! 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 halinde olması durumunda, cismin veya maddenin sıcaklığı sabit durumdadır. Bu enerjilerin denge durumu bozulursa, genişleme enerjisine doğru cisim veya madde uzayın hacminde artar. Manyetik dalgaların enerjisinin sıkıştırma yönünde aşılması durumunda cisim veya maddenin uzay hacmi azalır. Elektromanyetik stresin derecesi, referans cismin genleşme 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 cismin elektromanyetik genişlemesini" hiç duymadım.

Yuri Kuznetsov , 04.12.2012 12:32

Bunun, moleküller arası rezonansın ve onun tarafından üretilen moleküller arasındaki ponderomotive çekimin işi olduğuna dair bir hipotez öne sürülmüştür. Soğuk suda, moleküller farklı frekanslarda rastgele hareket eder ve titreşir. Su ısıtıldığında, salınım frekansındaki artışla menzilleri daralır (sıvı sıcak sudan buharlaşma noktasına frekans farkı azalır), moleküllerin salınım frekansları birbirine yaklaşır ve bunun sonucunda bir rezonans oluşur. moleküller arasındadır. Soğutulduğunda bu rezonans kısmen korunur, hemen sönmez. Rezonansa giren iki gitar telinden birine basmayı deneyin. Şimdi bırakın - tel tekrar titremeye başlayacak, rezonans titreşimlerini geri yükleyecektir. Böylece donmuş suda, dıştaki soğutulmuş moleküller salınımların genliğini ve frekansını kaybetmeye çalışır, ancak kabın içindeki "sıcak" moleküller salınımları "geri çeker", vibratör görevi görür ve dıştakiler rezonatör görevi görür. Poderomotif çekimin* ortaya çıktığı yer vibratörler ve rezonatörler arasındadır. Poderomotive kuvvet olduğunda daha fazla güç Moleküllerin kinetik enerjisinin neden olduğu (yalnızca titreşen değil, aynı zamanda doğrusal olarak da hareket eden), hızlandırılmış kristalleşme meydana gelir - "Mpemba Etkisi". Poderomotor bağlantısı 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, safsızlıklar, buharlaşma vb. Belki de aydınlatmadan... Bu nedenle, etkinin birçok açıklaması vardır ve bazen yeniden üretilmesi zordur. Aynı "rezonans" nedeniyle, kaynamış su kaynatılmamış sudan daha hızlı kaynar - kaynamadan sonra bir süre rezonans, su moleküllerinin titreşimlerinin yoğunluğunu korur (soğutma sırasındaki enerji kaybı, esas olarak moleküllerin doğrusal hareketinin kinetik enerjisinin kaybından kaynaklanır. ). Yoğun ısıtma ile vibratör molekülleri, donmaya kıyasla rezonatör molekülleriyle rol değiştirir - vibratörlerin frekansı rezonatörlerin frekansından daha azdır, bu da moleküller arasında bir çekim değil, 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 ağırlık kaldırma kuvveti gerçekten de 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 soğuduğunda neden kayboluyor? 4. Bu sizin tahmininiz mi? Kaynak varsa lütfen belirtiniz. 5. Bu teoriye göre, kabın şekli önemli bir rol oynayacak ve ince ve düz ise donma süresindeki fark büyük olmayacak, yani. kontrol edebilirsin.

Gudrat , 11.03.2013 10:12 | METAK

Soğuk su zaten nitrojen atomlarına sahiptir ve su molekülleri arasındaki mesafeler sıcak sudan 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 hızlı soğuma üzerine sıcak demir sertleştiği için demirin sertleşmesiyle karşılaştırılabilir!

Vladimir , 03/13/2013 06:50

veya belki şu: sıcak su ve buzun yoğunluğu daha az yoğunluk soğuk sudur ve bu nedenle su yoğunluğunu değiştirmeye ihtiyaç duymaz, bu konuda biraz zaman kaybeder ve donar.

Aleksey Mişnev , 21.03.2013 11:50

Parçacıkların rezonansları, çekimleri ve titreşimlerinden bahsetmeden önce şu soruyu anlamak ve cevaplamak gerekir: Hangi kuvvetler parçacıkları titreştirir? Çünkü kinetik enerji olmadan sıkıştırma olamaz. Sıkıştırma olmadan genişleme olamaz. Genişleme olmadan kinetik enerji olamaz! Tellerin rezonansından bahsetmeye başladığınızda, önce bu tellerden birinin titreşmesi için çaba sarf etmişsinizdir! Çekimden bahsederken, öncelikle bu cisimleri çeken kuvveti belirtmelisiniz! Tüm cisimlerin atmosferin elektromanyetik enerjisi tarafından sıkıştırıldığını ve tüm cisimleri, maddeleri ve temel parçacıkları 1,33 kg'lık bir kuvvetle sıkıştırdığını onaylıyorum. cm2 başına değil, temel parçacık başına.Atmosferin basıncı seçici olamayacağına göre, kuvvet miktarı ile 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 tek kelime etmiyor. Bundan şu sonuca varabiliriz - tüm makale saçmalık!

Gregory, 06/04/2013 12:17

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

Dmitry , 24.12.2013 10:57

Sıcak su molekülleri soğuk sudan daha hızlı hareket eder, bu nedenle çevre ile daha yakın bir temas vardır, tüm soğuğu emer gibi görünürler, hızla yavaşlarlar.

İvan, 10.01.2014 05:53

Bu sitede böyle isimsiz bir makalenin çıkması şaşırtıcı. Makale tamamen bilimsel değil. Hem yazar hem de yorumcular, fenomenin bir açıklamasını bulmak için birbirleriyle yarıştılar, fenomenin hiç gözlemlenip gözlemlenmediğini ve eğer gözlemlenirse hangi koşullar altında gözlemlendiğini bulmaya zahmet etmediler. Üstelik gerçekte ne gözlemlediğimiz konusunda bile bir anlaşma yok! Bu nedenle yazar, sıcak dondurmanın hızlı dondurulmasının etkisini açıklama ihtiyacında ısrar ediyor, ancak metnin tamamından (ve "etki dondurma deneylerinde bulundu" sözlerinden) kendisinin böyle bir kurulum yapmadığı anlaşılıyor. deneyler. Makalede listelenen olgunun "açıklama" varyantlarından, tamamen farklı deneylerin açıklandığı görülebilir. farklı koşullar farklı ile sulu çözeltiler. Hem açıklamaların özü hem de içlerindeki dilek kipi, ifade edilen fikirlerin temel bir doğrulamasının bile yapılmadığını gösteriyor. Birisi yanlışlıkla ilginç bir hikaye duydu ve gelişigüzel bir şekilde spekülatif sonucunu ifade etti. üzgünüm ama fiziksel değil Bilimsel araştırma ve bir sigara odasında sohbet.

İvan , 01/10/2014 06:10

Silindirlerin sıcak su ve soğuk yıkayıcı rezervuarlarıyla doldurulmasıyla ilgili makaledeki yorumlarla ilgili olarak. Temel fizik açısından her şey basit. Buz pateni pisti, sırf daha yavaş donduğu için sıcak suyla doldurulur. Pist düz ve pürüzsüz olmalıdır. Soğuk suyla doldurmaya çalışın - çarpmalar ve "akıntılar" alacaksınız, çünkü. su, tekdüze bir tabaka halinde yayılmak için zaman bulamadan _hızlıca_ donacaktır. Ve sıcak olanın eşit bir tabaka halinde yayılmak için zamanı olacak ve mevcut buz ve kar tümseklerini eritecektir. Bir yıkayıcı ile de zor değil: donda temiz su dökmenin bir anlamı yok - cam üzerinde donuyor (hatta sıcak); ve sıcak antifriz, soğuk camın çatlamasına neden olabilir, ayrıca cam yükselmiş sıcaklık hala bardağa giderken alkollerin hızlandırılmış buharlaşması nedeniyle donma (hala kaçak içkinin çalışma prensibini herkes biliyor mu? - alkol buharlaşır, su kalır).

İvan , 01/10/2014 06:34

Ama aslında fenomen, farklı koşullarda iki farklı deneyin neden farklı ilerlediğini sormak aptalca. Deney temiz bir şekilde kurulursa, aynı sıcak ve soğuk suyu almanız gerekir. kimyasal bileşim- önceden soğutulmuş kaynar suyu aynı su ısıtıcısından alın. Aynı kaplara dökün (örneğin, ince duvarlı bardaklar). Kar üzerine değil, aynı düz, kuru tabana, örneğin tahta bir masa koyduk. Ve bir mikro dondurucuda değil, ancak yeterince hacimli bir termostatta - birkaç yıl önce, dışarıda -25C civarında sabit soğuk havanın olduğu bir ülkede bir deney yaptım. Su, kristalleşme ısısının açığa çıkmasından sonra belirli bir sıcaklıkta kristalleşir. Hipotez, sıcak suyun daha hızlı soğuduğu ifadesine indirgenir (bu doğrudur, klasik fiziğe göre, ısı transfer hızı sıcaklık farkıyla orantılıdır), ancak korunur artan hız sıcaklığı soğuk suyun sıcaklığına eşit olduğunda bile soğutma. Soru şu ki, dışarıda +20C sıcaklığa soğutulmuş su, bir saat önce +20C sıcaklığa soğutulmuş aynı sudan, ancak bir odada nasıl farklıdır? Klasik fizik (bu arada, bir sigara içme odasındaki sohbete değil, yüzbinlerce ve milyonlarca deneye dayanarak) diyor ki: evet, hiçbir şey, daha fazla soğutma dinamikleri aynı olmayacak (daha sonra yalnızca kaynar su +20 noktasına ulaşacaktır) ). Ve deney aynı şeyi gösteriyor: Başlangıçta soğuk olan bir bardak suda zaten katı bir buz kabuğu olduğunda, sıcak su donmayı düşünmedi bile. Not: Yuri Kuznetsov'un yorumlarına. Belirli bir etkinin varlığı, ortaya çıkma koşulları açıklandığında ve istikrarlı bir şekilde yeniden üretildiğinde kurulmuş olarak kabul edilebilir. Ve bilinmeyen koşullarla anlaşılmaz deneylerimiz olduğunda, açıklama teorileri oluşturmak için erkendir ve bu, bilimsel açıdan hiçbir şey vermez. P.P.S. Pekala, Alexei Mişnev'in yorumlarını duygu gözyaşları olmadan okumak imkansız - bir kişi, fizik ve gerçek deneylerle hiçbir ilgisi olmayan bir tür kurgusal dünyada yaşıyor.

Grigory, 13.01.2014 10:58

Ivan, Mpemba etkisini çürüttüğünü anlıyorum. Deneylerinizin gösterdiği gibi, mevcut değil mi? Fizikte neden bu kadar ünlü ve neden birçok kişi onu açıklamaya çalışıyor?

İvan , 02/14/2014 01:51

İyi günler Gregory! Saf olmayan bir şekilde aşamalı bir deneyin etkisi var. Ancak anladığınız gibi bu, fizikte yeni modeller aramak için bir neden değil, deneyi yapan kişinin becerisini geliştirmek için bir nedendir. Yorumlarda da belirttiğim gibi, “Mpemba etkisini” açıklamaya yönelik bahsedilen tüm girişimlerde, araştırmacılar tam olarak neyi ve hangi koşullar altında ölçtüklerini net bir şekilde ifade edemiyorlar. Ve bunların deneysel fizikçiler olduğunu mu söylemek istiyorsunuz? Beni güldürme. Etki fizikte değil, şu anda deniz olan çeşitli forum ve bloglardaki sözde bilimsel tartışmalarda biliniyor. Gerçek bir fiziksel etki olarak (yanlış bir yorumun veya sadece bir efsanenin sonucu olarak değil, bazı yeni fizik yasalarının bir sonucu olarak anlamında), fizikten uzak insanlar bunu algılar. Bu nedenle, tamamen farklı koşullar altında kurulan farklı deneylerin sonuçlarından tek bir fiziksel etki olarak bahsetmek için hiçbir neden yoktur.

Paul, 18.02.2014 09:59

hmm arkadaşlar... "Hız Bilgisi" yazısı... Alınmayın... ;) Ivan her konuda haklı...

Gregory, 19.02.2014 12:50

Ivan, şu anda doğrulanmamış sansasyonel materyaller yayınlayan birçok sözde bilimsel site olduğuna katılıyorum.? Sonuçta, Mpemba'nın etkisi hala inceleniyor. Üstelik üniversitelerden bilim insanları 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. , 19.02.2014 03:04

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

İldar , 24.02.2014 04:12 | her şeyi listelemek anlamsız

Bu Mpemba etkisi gerçekten meydana geliyorsa, o zaman açıklamanın suyun moleküler yapısında aranması gerektiğini düşünüyorum. Su (popüler bilim literatüründen öğrendiğim gibi) bireysel H2O molekülleri olarak değil, birkaç molekülün (hatta düzinelerce) kümeleri olarak var olur. Su sıcaklığının artmasıyla moleküllerin hareket hızı artar, kümeler birbirine karşı parçalanır ve moleküllerin değerlik bağlarının büyük kümeleri birleştirmek için zamanı olmaz. Kümeler oluşturmak, moleküllerin hızını yavaşlatmaktan biraz daha fazla zaman alır. Ve kümeler daha küçük olduğu için oluşum kristal kafes daha hızlı olur Görünüşe göre soğuk suda, büyük, oldukça kararlı kümeler bir kafes oluşumunu engelliyor, yok edilmeleri biraz zaman alıyor. Bir kavanozda sessizce duran soğuk suyun soğukta birkaç saat sıvı kalmasıyla televizyonda kendim de ilginç bir etki gördüm. Ancak kavanoz kaldırılır kaldırılmaz, yani yerinden hafifçe kaldırılır kaldırılmaz, kavanozdaki su hemen kristalleşti, opaklaştı ve kavanoz patladı. Peki, bu etkiyi gösteren rahip bunu suyun kutsanmış olmasıyla açıklamıştır. Bu arada, suyun viskozitesini sıcaklığa bağlı olarak büyük ölçüde değiştirdiği ortaya çıktı. Biz büyük canlılar olarak bunu fark etmiyoruz ama küçük (mm ve daha az) kabuklular ve hatta bakteriler düzeyinde suyun viskozitesi çok önemli bir faktördür. Bence bu viskozite, su kümelerinin boyutuyla da veriliyor.

GRİ , 03/15/2014 05:30

çevremizde gördüğümüz her şey yüzey özellikleridir (özellikleri), bu nedenle sadece ölçebildiğimiz veya varlığını herhangi bir şekilde kanıtlayabildiğimiz şeyleri enerji olarak kabul ederiz, aksi takdirde çıkmaz sokak olur. 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 kalması ve sıcak olmaması nasıl sağlanır!

Alexey, 03.10.2014 01:09

Ve işte hareket halindeyken başka bir "keşif". Plastik bir şişedeki su, tıpası açıkken çok daha hızlı donar. Eğlence uğruna, birçok kez şiddetli donda deneyler yaptım. Etki açıktır. Merhaba teorisyenler!

Eugene , 27.12.2014 08:40

Evaporatif soğutucu prensibi. Soğuk ve sıcak suyla hava geçirmez şekilde kapatılmış iki şişe alıyoruz. Soğuğa koyuyoruz. Soğuk su daha hızlı donar. Şimdi aynı şişeleri soğuk ve sıcak su ile alıp açıp soğuğa koyuyoruz. Sıcak su, soğuk sudan daha hızlı donar. Soğuk ve sıcak su içeren iki leğen alırsak, sıcak su çok daha hızlı donar. Bu, atmosferle teması artırmamızdan kaynaklanmaktadır. 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

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

Andrey , 08.11.2015 08:52

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

Andrey , 08.11.2015 08:58

pardon yanlış verdim Posta kutusu 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, buharlaşan gaz, soğutuluyor, bu yüzden belki donda daha hızlı soğuyor çünkü buharlaşıyor ve hemen yükselmekten çok uzakta kristalleşiyor ve gaz halindeki su sıvıdan daha hızlı soğuyor )

Bekcan , 28.01.2016 09:18

Birisi bu etki ile ilişkili dünyanın bu kanunlarını ifşa etse bile buraya yazmaz, ünlü bilimsel dergilerde yayınlayabildiği ve internet kullanıcılarına sırlarını ifşa etmesi benim açımdan mantıklı olmaz. bunu halkın önünde kendisi kanıtla.Peki bu etki hakkında burada ne yazılacak, tüm bu çoğunluk mantıklı değil.)))

Alex , 22.02.2016 12:48

Merhaba Deneyciler Bilimin başladığı yerde... Ölçümlerin değil, Hesaplamaların başladığını söylemekte haklısınız. "Deney" - Hayal Gücünden ve Doğrusal düşünceden yoksun olanlar için ebedi ve vazgeçilmez bir argüman Herkesi gücendirdi, şimdi E \u003d mc2 durumunda - herkes hatırlıyor mu? Soğuk sudan atmosfere uçan moleküllerin hızı, sudan taşıdıkları enerji miktarını belirler (soğuma - enerji kaybı). Sıcak sudan moleküllerin hızı çok daha yüksektir ve taşınan enerjinin karesi alınır (oran kalan su kütlesinin soğutulması) Hepsi bu kadar, eğer "deney" den çıkarsanız ve Bilimin Temellerini hatırlarsanız

Vladimir , 25.04.2016 10:53 | hava durumu

Antifrizin nadir olduğu o günlerde, bir araba filosunun ısıtılmamış garajındaki arabaların soğutma sisteminden gelen su, silindir bloğunun veya radyatörün - bazen her ikisinin birlikte - buzunu çözmemek için bir iş gününden sonra boşaltılırdı. Sabah sıcak su döküldü. Şiddetli donda motorlar sorunsuz çalıştı. Her nasılsa sıcak su olmaması nedeniyle musluktan su döküldü. Su hemen dondu. Deney pahalıydı - tam olarak bir ZIL-131 arabasının silindir bloğunu ve radyatörünü satın alıp değiştirmenin maliyeti kadar. Kim inanmaz, kontrol etmesine izin verin. ve Mpemba dondurma ile deneyler yaptı. Dondurmada kristalleşme sudan farklı ilerler. Dişlerinizle bir parça dondurma ve bir parça buz ısırmayı deneyin. Büyük olasılıkla donmadı, ancak soğuma sonucunda kalınlaştı. 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 eşdeğerliğini ifade eden formül

Albert , 27.07.2016 08:22

İlk olarak, ile bir benzetme katı cisimler(buharlaşma işlemi yoktur). Yakın zamanda lehimlenmiş bakır su boruları. İşlem, gaz brülörünün lehimin erime sıcaklığına kadar ısıtılmasıyla gerçekleşir. Kaplinli bir bağlantının ısınma süresi yaklaşık bir dakikadır. Bir eklemi kaplinle lehimledim ve birkaç dakika sonra yanlış lehimlediğimi fark ettim. Bağlantıdaki boruyu 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 onu erime noktasına kadar ısıtmak için çok daha az enerji gerekiyor gibi görünüyor, ancak her şeyin tam tersi olduğu ortaya çıktı. Her şey, zaten ısıtılmış bir boru için çok daha yüksek olan termal iletkenlik ve ısıtılmış ve soğuk borular arasındaki sınır, bağlantı noktasından iki dakika içinde uzaklaşmayı başardı. Şimdi su hakkında. Sıcak ve yarı ısıtmalı kazan konseptleri ile faaliyet göstereceğiz. Sıcak bir kapta, sıcak, oldukça hareketli parçacıklar ile çevreden merkeze nispeten hızlı hareket eden yavaş hareket eden, soğuk olanlar arasında dar bir sıcaklık sınırı oluşur, çünkü bu sınırda hızlı parçacıklar enerjilerini hızla bırakırlar (soğuk). ) sınırın diğer tarafındaki parçacıklar tarafından. Dıştaki soğuk parçacıkların hacmi daha büyük olduğu için, termal enerjilerini bırakan hızlı parçacıklar, dıştaki soğuk parçacıkları önemli ölçüde ısıtamazlar. Bu nedenle, sıcak suyu 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. Böylesine geniş bir sınırın merkezine doğru yer değiştirme, sıcak bir tekne durumunda olduğundan çok daha yavaş gerçekleşir. Sonuç olarak, sıcak bir kap ılık olandan daha hızlı soğur. Geminin ortasından kenarına kadar birkaç sıcaklık sensörü yerleştirerek farklı sıcaklıklardaki suyun soğutma sürecinin dinamiklerini takip etmenin gerekli olduğunu düşünüyorum.

Maks , 11/19/2016 05:07

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

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 sollar ve yukarıda yazıldığı gibi sıcak suyun 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, deneylerin dikkatli bir şekilde yapılması durumunda (ılık ve soğuk su örneklerinin sıcaklık dışında her şeyde aynı), etki gözlenmez.

Headlab, 22.08.2017 05:31

Galip , 27.10.2017 03:52

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

İrina , 23.01.2018 10:58

Dünyanın her yerindeki bilim adamları, Aristoteles'in zamanından beri bu paradoksla mücadele ediyorlar ve Viktor, Zavlab ve Sergeev'in en akıllıları olduğu ortaya çıktı.

Denis , 02/01/2018 08:51

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

Headlab, 03/01/2018 08:58 | kafa laboratuvarı

Irina :), "tüm dünyanın bilim adamları" bu "paradoks" ile savaşmazlar, gerçek bilim adamları için bu "paradoks" yoktur - bu, iyi yeniden üretilebilir koşullarda kolayca doğrulanır. "Paradoks", Afrikalı çocuk Mpemba'nın tekrarlanamaz deneyleri nedeniyle ortaya çıktı ve benzer "bilim adamları" tarafından şişirildi :)

Soğuk suyun sıcak sudan daha hızlı donduğu açıktır, çünkü eşit koşullar altında sıcak suyun soğuması ve ardından donması daha uzun sürer. Bununla birlikte, binlerce yıllık gözlemler ve modern deneyler bunun tersinin de geçerli olduğunu göstermiştir: belirli koşullar altında sıcak su, soğuk sudan daha hızlı donar. Bilim kanalı Sciencia bu olguyu şöyle açıklıyor:

Yukarıdaki videoda açıklandığı gibi, sıcak suyun soğuk sudan daha hızlı donduğu fenomen, adını 1963'te bir okul projesinin parçası olarak dondurma yapan Tanzanyalı bir öğrenci olan Erasto Mpemba'dan alan Mpemba etkisi olarak bilinir. Öğrencilerin krema ve şeker karışımını kaynatması, soğumaya bırakması ve ardından dondurucuya koyması gerekiyordu.

Bunun yerine Erasto, karışımını soğumasını beklemeden hemen sıcak olarak ayarladı. Sonuç olarak, 1.5 saat sonra, onun karışımı zaten donmuştu, ancak diğer öğrencilerin karışımları donmamıştı. Bu fenomenin ilgisini çeken Mpemba, fizik profesörü Denis Osborn ile konuyu incelemeye başladı ve 1969'da sıcak suyun soğuk sudan daha hızlı donduğunu söyleyen bir makale yayınladılar. Bu, bu türden ilk hakemli çalışmaydı, ancak fenomenin kendisinden Aristoteles'in MÖ 4. yüzyıla kadar uzanan makalelerinde bahsediliyor. e. Francis Bacon ve Descartes da çalışmalarında bu fenomene dikkat çektiler.

Video, neler olduğunu açıklamak için çeşitli seçenekler listeler:

1. Don bir yalıtkandır ve bu nedenle soğuk soğuk su, ısıyı kendisiyle temas ettiğinde buzu eriten sıcak bir camdan daha iyi depolar.
2. Soğuk su, ılık sudan daha fazla çözünmüş gaza sahiptir ve araştırmacılar, nasıl olduğu henüz net olmasa da, bunun soğuma hızında bir rol oynayabileceğini düşünüyor.
3. Sıcak su, buharlaşma yoluyla daha fazla su molekülü kaybeder ve daha azını donmaya bırakır.
4. Sıcak su, artan konvektif akımlar nedeniyle daha hızlı soğuyabilir. Bu akımlar, bardağın içindeki suyun önce yüzey ve yanlarda soğuyarak soğuk suyun alçalmasına ve sıcak suyun yükselmesine neden olduğu için oluşur. Sıcak bir camda konvektif akımlar daha aktiftir ve bu da soğuma hızını etkileyebilir.

Bununla birlikte, 2016 yılında, tam tersini gösteren dikkatli bir şekilde kontrol edilen bir çalışma yapıldı: sıcak su, soğuk sudan çok daha yavaş dondu. Aynı zamanda bilim adamları, sıcaklık farklılıklarını belirleyen bir cihaz olan termokuplun konumunda sadece bir santimetrelik bir değişikliğin Mpemba etkisinin ortaya çıkmasına yol açtığını fark ettiler. Diğer benzer çalışmalarla ilgili bir çalışma, bu etkinin gözlemlendiği tüm durumlarda, termokuplun bir santimetre içinde yer değiştirdiğini gösterdi.

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

İşte suyla ilgili 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 donacaktır, ancak mantıksal olarak, önce soğuk suyun buza dönüşmesi gerekirdi: Sonuçta, sıcak su önce soğuk sıcaklığa soğumalı ve sonra buza dönüşmeli, soğuk suyun soğumasına gerek yoktur. Bu neden oluyor?

1963 yılında, lise öğrencisi Erasto B. Mpemba lise Tanzanya'da hazırlanmış bir dondurma karışımını dondururken, sıcak karışımın dondurucuda soğuk olana göre 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.

Sıcak suyun soğuk sudan daha hızlı donması olayına Mpemba etkisi denir. Doğru, ondan çok önce benzersiz özellik su Aristoteles, Francis Bacon ve Rene Descartes tarafından not edildi.

Bilim adamları, hipotermi, buharlaşma, buz oluşumu, konveksiyondaki fark veya sıvılaştırılmış gazların sıcak ve soğuk su üzerindeki etkisi ile açıklayan bu fenomenin doğasını tam olarak anlamıyorlar.

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

Soğutma sorunları bize, buzdolaplarına daha yakın olduğu için, bu sorunun özüne daha derinden inmemize izin vereceğiz ve bu tür sorunların doğası hakkında iki fikir vereceğiz. gizemli fenomen.

1. Washington Üniversitesi'nden bir bilim adamı, Aristoteles'in zamanından beri bilinen gizemli bir fenomene bir açıklama getirdi: Sıcak su neden soğuk sudan daha hızlı donar?

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

EurekAlert'in bildirdiğine göre, Washington Üniversitesi'nden Dr. Jonathan Katz bu fenomeni araştırdı ve suda çözünen ve ısıtıldığında çökelen maddelerin bu olayda önemli bir rol oynadığı sonucuna vardı.

Çözünen maddeler derken, Dr. Katz, sert suda bulunan kalsiyum ve magnezyum bikarbonatları kastediyor. Su ısıtıldığında, bu maddeler su ısıtıcısının duvarlarında tortu oluşturarak çökelir. Hiç ısıtılmamış su bu safsızlıkları içerir. Donarken ve buz kristalleri oluştukça, sudaki safsızlıkların konsantrasyonu 50 kat artar. Bu, suyun donma noktasını düşürür. Katz, "Ve şimdi suyun donması için soğuması gerekiyor" diye açıklıyor.

Isınmayan suyun donmasını engelleyen ikinci bir sebep daha vardır. Suyun donma noktasının düşürülmesi, katı ve sıvı fazlar arasındaki sıcaklık farkını azaltır. Katz, "Suyun ısı kaybetme hızı bu sıcaklık farkına bağlı olduğundan, ısıtılmamış suyun soğuma olasılığı daha düşüktür" diyor Dr. Katz.

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 buzu oluşturur. İlk bakışta bu şeffaf madde çok basit görünüyor. Aslında, buz birçok gizemle doludur. Afrikalı Erasto Mpemba'nın yarattığı buz, zafer hakkında düşünmedi. Günler sıcaktı. O istedi meyve buzu. Bir kutu meyve suyu aldı ve 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! Dünyevi bilgeliğe aykırı hareket eden Tanzanyalı okul çocuğu, bu tuhaf, diye düşündü. Sıvının daha hızlı buza dönüşmesi için önce ... ısıtılması mümkün mü? Genç adam o kadar şaşırdı ki tahminini öğretmenle paylaştı. Bu merakını basına bildirdi.

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

1996 yılına kadar fizikçi David Auerbach bir çözüm bulmadı. Bu soruyu cevaplamak için bir yıl boyunca bir deney yaptı: Bir bardakta suyu ısıttı ve tekrar soğutdu. Peki ne buldu? Isıtıldığında suda çözünmüş hava kabarcıkları buharlaşır. Gaz içermeyen su, kabın duvarlarında daha kolay donar. Auerbach, "Elbette, yüksek hava içeriğine sahip su da donacaktır," diyor, "ancak sıfır santigrat derecede değil, yalnızca eksi dört ila altı derecede." Tabii ki, daha uzun süre beklemeniz gerekecek. Yani sıcak su, soğuk sudan önce donar, bu bilimsel bir gerçektir.

Gözümüzün önünde buz kadar kolay görünen bir madde yok denecek kadar azdır. Yalnızca su moleküllerinden, yani iki hidrojen atomu ve bir oksijen içeren temel moleküllerden oluşur. Ancak buz belki de evrendeki en gizemli maddedir. Bilim adamları şimdiye kadar bazı özelliklerini açıklayamadı.

2. Aşırı soğutma ve "flaş" dondurma

Suyun 0 °C'ye kadar soğuduğunda her zaman buza dönüştüğünü herkes bilir... bazı durumlar dışında! Böyle bir durum, örneğin, çok önemli bir özellik olan "süper soğutma" dır. saf su donma noktasının altında soğutulduğunda bile sıvı kalır. Bu fenomen şu gerçeği mümkün kılar: çevre buz kristallerinin oluşumunu tetikleyebilecek kristalleşme merkezleri veya çekirdekleri içermez. Ve böylece su içeride kalır sıvı form sıfır santigrat derecenin altındaki sıcaklıklara soğutulduğunda bile. Kristalizasyon işlemi, örneğin gaz kabarcıkları, safsızlıklar (kirlilik), kabın pürüzlü yüzeyi tarafından tetiklenebilir. Onlar olmadan su sıvı halde kalacaktır. Kristalleşme süreci başladığında aşırı soğutulmuş suyun nasıl anında buza dönüştüğünü izleyebilirsiniz.

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

Yorum. Aşırı ısıtılmış su, kaynama noktasının üzerinde ısıtıldığında bile sıvı kalır.

3. "Cam" su

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

Üç (katı, sıvı, gaz) cevabını verdiyseniz, yanılıyorsunuz. Bilim adamları sıvı haldeki suyun en az 5 farklı halini ve buzun 14 halini birbirinden ayırırlar.

Aşırı soğutulmuş su hakkındaki konuşmayı hatırlıyor musunuz? Yani ne yaparsanız yapın -38°C'de en saf aşırı 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 - sağlam, bir kristal yapısından yoksundur.

4. Suyun kuantum özellikleri

Moleküler düzeyde, su daha da şaşırtıcıdır. 1995 yılında, bilim adamları tarafından yürütülen bir nötron saçılma deneyi beklenmedik bir sonuç verdi: fizikçiler, su moleküllerine yönlendirilen nötronların beklenenden %25 daha az hidrojen protonu "gördüklerini" buldular.

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

5. Suyun hafızası var mı?

Homeopati, alternatif resmi tıp, seyreltik bir çözelti olduğunu belirtir tıbbi ürün sağlayabilir iyileştirici etki Seyreltme faktörü, çözeltide su moleküllerinden başka bir şey kalmayacak kadar büyük olsa bile organizma üzerinde. Homeopati savunucuları bu paradoksu "suyun hafızası" adı verilen bir kavramla açıklar; buna göre moleküler seviyedeki su, içinde çözündükten sonra maddenin bir "hafızasına" sahiptir ve orijinal konsantrasyondaki çözeltinin özelliklerini bir süre sonra korur. içeriğin 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 ve sonuç tam tersi oldu. Ancak bağımsız uzmanların gözetiminde yapılan deneyler sonuç vermedi. "Suyun hafızası" olgusunun varlığına ilişkin tartışmalar devam ediyor.

Suyun, bu makalede ele almadığımız birçok sıra dışı özelliği daha vardır.

Edebiyat.

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