Turinys:

Kaip greitai vandenį paversti ledo kubeliais
Kaip greitai vandenį paversti ledo kubeliais
Anonim

Iškart atidarykime korteles: karštas ar šiltas vanduo užšąla greičiau nei šaltas ar šaltas. Šis paradoksas vadinamas Mpemba efektu. Apie tai, kodėl tai veikia priešingai logikai ir kokios temperatūros turi būti vanduo, kad jis greičiau virstų ledu, skaitykite mūsų straipsnyje.

Kaip greitai vandenį paversti ledo kubeliais
Kaip greitai vandenį paversti ledo kubeliais

Mpemba efektas

Ši istorija prasidėjo daugiau nei prieš pusę amžiaus, tačiau neišspręsta iki šiol. Ir viskas todėl, kad ir kaip stengėsi tūkstančiai smalsių protų iš visos planetos, jie negalėjo rasti vienintelio teisingo Mpembos mįslės sprendimo.

1963 metais neaiškus Afrikos studentas, vardu Erasto Mpemba, pastebėjo keistenybę: šiltas ledų mišinys sukietėja greičiau nei atšaldytas.

Stebėjimas atrodė toks mažai tikėtinas, kad fizikos mokytojas tegalėjo juoktis iš nelaimingo eksperimentuotojo atradimo. Tačiau Erasto buvo įsitikinęs, kad jis teisus, ir nebijojo vėl tapti pajuokos objektu: kiek vėliau jis iškėlė slidžią problemą Denisui Osborne'ui, Dar es Salamo universiteto (Tanzanijoje) profesoriui. Mokslininkas nedarė skubotų išvadų ir nusprendė problemą ištirti. Tada 1969 m. žurnalas Physics Education paskelbė medžiagą, aprašančią Mpemba paradoksą.

Mokslo sluoksniuose jie iš karto prisiminė, kad senųjų laikų didžiausi protai jau yra sakę kažką panašaus. Pavyzdžiui, net Aristotelis paminėjo senovės graikų Ponto gyventojus, kurie žiemos žvejybos metu kaitindavo vandenį ir mirkydavo jame nendres, kad šis greičiau sukietėtų. Po daugelio šimtmečių Francis Baconas rašė: „Šiek tiek vėsus vanduo užšąla daug lengviau nei visiškai šaltas“.

Apskritai klausimas senas kaip pasaulis, tačiau tai tik skatina domėtis sprendimu. Per pastaruosius kelis dešimtmečius buvo pateikta daug teorijų, paaiškinančių Mpemba efektą. Labiausiai tikėtini buvo paskelbti 2013 metais Didžiosios Britanijos karališkosios chemijos draugijos surengtame iškilmingame renginyje. Profesinė asociacija ištyrė 22 000 (!) Nuomonių ir išskyrė tik vieną iš jų, priklausančią Nikola Bregović.

Kroatijos chemikas atkreipė dėmesį į konvekcijos ir skysčio peršaldymo svarbą, kai jis užšąla.

Štai kaip šie reiškiniai aprašomi Vikipedijoje:

  • Šaltas vanduo pradeda užšalti iš viršaus, todėl sulėtėja šilumos spinduliavimo ir konvekcijos procesai, taigi ir šilumos praradimas, o karštas vanduo pradeda užšalti iš apačios.
  • Peršalęs skystis yra skystis, kurio temperatūra esant tam tikram slėgiui yra žemesnė už kristalizacijos temperatūrą. Peršaldytas skystis gaunamas įprastu būdu aušinant, kai nėra kristalizacijos centrų.

Pasaulinis pripažinimas ir 1000 svarų sterlingų čekis buvo geras atlygis. Beje, nugalėtoją sveikino Erasto Mpemba ir Denisas Osborne'as.

Erasto Mpemba ir Denisas Osborne'as
Erasto Mpemba ir Denisas Osborne'as

Kokia turi būti vandens temperatūra prieš užšalimą

Vis dar nėra aiškaus atsakymo į šį klausimą. Nors Karališkoji chemijos draugija buvo ryžtinga, tai nesustabdė ginčų. Iki šiol buvo keliamos naujos hipotezės ir pasigirsta paneigimų.

Nors yra nedidelis patarimas: mokslo populiarinimo žurnalas „New Scientist“atliko tyrimus ir padarė išvadą, kad geriausios sąlygos Mpemba efektui pakartoti yra dvi talpyklos vandens, kurių temperatūra yra 35 ir 5 ° C.

Taigi, jei iki vakarėlio liko labai mažai laiko, ledo formeles pripildykite vandens, kurio temperatūra prilygsta kambario temperatūrai karštą vasarą. Geriausia nenaudoti šulinio ar šalto vandens iš čiaupo.

Rekomenduojamas: