Как бързо да превърнете водата в кубчета лед

2024 Автор: Malcolm Clapton | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 03:47

Нека веднага отворим картите: топлата или топла вода замръзва по-бързо от хладната или студената вода. Този парадокс се нарича ефект на Mpemba. Прочетете защо работи противно на логиката и каква температура трябва да бъде водата, за да се превърне в лед по-бързо, прочетете нашата статия.

Mpemba ефект

Тази история започна преди повече от половин век, но не е разрешена и до днес. И всичко това, защото колкото и усилено да се опитваха хиляди любознателни умове от цялата планета, те не можаха да намерят единственото правилно решение на гатанката Mpemba.

През 1963 г. неизвестен африкански студент на име Ерасто Мпемба забелязал странност: топла смес от сладолед се втвърдява по-бързо от охладената.

Наблюдението изглеждаше толкова малко вероятно, че учителят по физика можеше само да се смее на откритието на нещастния експериментатор. Въпреки това Ерасто беше уверен, че е прав и не се страхуваше да стане отново посмешище: малко по-късно той повдигна хлъзгав въпрос с Денис Озбърн, професор в университета в Дар ес Салаам, Танзания. Ученият не направи прибързани заключения и реши да проучи проблема. Тогава през 1969 г. списанието Physics Education публикува материал, описващ парадокса на Mpemba.

В научните среди веднага припомниха, че най-великите умове на старите времена вече са казвали нещо подобно. Например, дори Аристотел споменава жителите на древногръцкия Понт, които по време на зимен риболов загрявали водата и накисвали тръстиката в нея, за да се втвърди по-бързо. Много векове по-късно Франсис Бейкън пише: „Леко хладната вода замръзва много по-лесно от напълно студената вода“.

Като цяло въпросът е стар колкото света, но това само подхранва интереса към решението. През последните няколко десетилетия бяха представени много теории за обяснение на ефекта на Mpemba. Най-вероятните бяха обявени през 2013 г. на гала събитие, организирано от Кралското химическо дружество на Великобритания. Професионалната асоциация проучи 22 000 (!) мнения и открои само едно от тях, принадлежащо на Никола Брегович.

Хърватски химик посочи важността на конвекцията и преохлаждането на течност, когато замръзва.

Ето как тези явления са описани в Wikipedia:

• Студената вода започва да замръзва отгоре, като по този начин забавя процесите на топлинно излъчване и конвекция, а оттам и загубата на топлина, докато горещата вода започва да замръзва отдолу.
• Преохладената течност е течност, която има температура под температурата на кристализация при дадено налягане. Преохладена течност се получава по обичайния начин чрез охлаждане при липса на кристализационни центрове.

Световното признание и чекът от £1000 бяха добра награда. Между другото, победителят беше поздравен от Ерасто Мпемба и Денис Озбърн.

Каква трябва да бъде температурата на водата преди замръзване

Все още няма категоричен отговор на този въпрос. Въпреки че Кралското химическо дружество беше решено, това не спря напълно спора. Досега се излагат нови хипотези и се опровергават.

Въпреки че има малка улика: научнопопулярното списание New Scientist проведе изследване и стигна до заключението, че най-добрите условия за повторение на ефекта Mpemba са два контейнера с вода с температура 35 и 5 ° C.

Така, ако остава много малко време до партито, напълнете формичките за лед с вода, чиято температура е сравнима със стайна температура през горещото лято. Най-добре е да не използвате добре или хладна чешмяна вода.