Vai esat kādreiz domājis, vai karsts ūdens tiešām var sasalst ātrāk nekā auksts ūdens, un ja jā, kā tas darbojas? Ja tā, tad jums jāzina par Mpemba efektu.
Vienkārši izsakoties, Mpemba Effect ir nosaukums, kas parādībai parādīts karstā ūdenī sasalst ātrāk nekā auksts ūdens. Lai gan efekts ir novērots gadsimtiem ilgi, tas nebija publicēts kā zinātnisks novērojums līdz 1968. gadam.
Mpemba efekts ir nosaukts Erasto Mpemba, Tanzānijas skolnieks, kurš apgalvoja, ka saldējums ātrāk sasalst, ja tas tiek uzkarsēts pirms sasaldēšanas. Lai arī vienaudži viņu izsmēja, Mpemba saņēma pēdējo smieklu, kad viņa instruktors veica eksperimentu, demonstrējot efektu. Mpemba un direktors Dr. Deniss G. Osborns novēroja, ka sasalšanas sākšanai vajadzīgais laiks ir visilgākais, ja sākotnējā ūdens temperatūra bija 25 ° C, un tas prasīja daudz mazāk laika, ja sākuma temperatūra bija 90 ° C.
Iemesli, kāpēc notiek Mpemba efekts
Zinātnieki nav pilnīgi pārliecināti, kāpēc karstais ūdens dažreiz sasalst ātrāk nekā auksts ūdens. Mpemba efekts ne vienmēr ir redzams - bieži pirms karsta ūdens auksts ūdens sasalst. Iespējamā efekta skaidrojums varētu būt saistīts ar piemaisījumiem ūdenī, kas kalpo kā sasalšanas kodolvietas. Pie citiem faktoriem var pieskaitīt:
- karstā ūdens iztvaikošanas ietekme
- paaugstināta konvekcija karstā ūdenī
- paaugstināta aukstā ūdens tendence uz superdzesēšanu salīdzinājumā ar karstu ūdeni
- potenciāls atšķirīgs izšķīdušo gāzu daudzums aukstā ūdenī, salīdzinot ar karstu ūdeni
- sala veidošanās ietekme - karstam ūdenim ir tendence sasalst no apakšas, savukārt aukstam ūdenim ir tendence sasalst no augšas
- siltumvadītspēja, liekot karstā ūdens traukam izkausēt caur izolējošu ledu saldētavā, potenciāli pakļaujot trauku vēsākam slānim zem ledus
Uzziniet vairāk par ūdens sasalšanas temperatūra.
Avoti
Burridge, Henry C. "Apšaubot Mpemba efektu: karsts ūdens neatdziest ātrāk nekā auksts," zinātnisko ziņojumu 6. sējums, Pols F. Linden, artikula numurs: 37665, 2016. gada 24. novembris.
Dženga, Monveja (2006). "Karsts ūdens var sasalt ātrāk nekā auksts ???". Amerikas fizikas žurnāls. 74 (6): 514–522. arXiv: fizika / 0512262. doi:10.1119/1.2186331
Jin, Jaehyeok; Goddard III, William A. (2015). "Mehānismi, kas ir pamatā Mpemba efektam ūdenī no molekulārās dinamikas simulācijām". Fizikālās ķīmijas žurnāls C. 119 (5): 2622–2629. doi:10.1021 / jp511752n
Tao, Juvenens; Zū, Venli; Jia, Junteng; Li, Vei; Kremers, Dīters (2017). "Dažādi ūdeņraža piesaistīšanas veidi ūdenī - kāpēc siltais ūdens sasalst ātrāk nekā aukstais ūdens?". Ķīmiskās teorijas un skaitļošanas žurnāls. 13 (1): 55–76. doi:10.1021 / acs.jctc.6b00735