Premýšľali ste niekedy, či horúca voda skutočne môže rýchlejšie mrznúť ako studená voda a ak áno, ako to funguje? Ak áno, musíte vedieť o efekte Mpemba.
Jednoducho povedané, efekt Mpemba je názov daný fenoménu pri horúcej vode zamrzne rýchlejšie ako studená voda. Aj keď bol tento účinok pozorovaný po stáročia, nebol publikovaný ako vedecké pozorovanie až do roku 1968.
Efekt Mpemba je pomenovaný pre tanečníka Erasto Mpemba, tanzánskeho školáka, ktorý tvrdil, že zmrzlina by rýchlejšie zmrzla, ak by sa pred zmrazením zohriala. Aj keď ho jeho rovesníci zosmiešňovali, Mpemba sa naposledy smial, keď jeho inštruktor vykonal experiment a preukázal účinok. Mpemba a riaditeľ Dr. Denis G. Osborne pozoroval, že čas potrebný na začatie mrazenia trval najdlhšie, ak počiatočná teplota vody bola 25 ° C, a trvalo oveľa menej času, ak počiatočná teplota bola 90 ° C.
Dôvody, prečo sa efekt Mpemba stáva
Vedci si nie sú úplne istí, prečo horúca voda niekedy mrzne rýchlejšie ako studená voda. Účinok Mpemba nie je vždy vidieť - často studená voda zamrzne pred horúcou vodou. Vysvetlenie účinku pravdepodobne súvisí s nečistotami vo vode, ktoré slúžia ako nukleačné miesta na zmrazenie. Medzi ďalšie faktory môžu patriť:
- účinok odparovania horúcej vody
- zvýšená konvekcia v horúcej vode
- zvýšená tendencia studenej vody k podchladeniu v porovnaní s horúcou vodou
- potenciálne rôzne množstvá rozpustených plynov v studenej vode v porovnaní s horúcou vodou
- efekt tvorby námrazy - horúca voda má tendenciu zamrznúť zo dna, zatiaľ čo studená voda má tendenciu zamrznúť zhora
- tepelná vodivosť spôsobujúca roztavenie nádoby s horúcou vodou prostredníctvom izolácie ľadu v mrazničke, čo potenciálne vystavuje nádobu chladnejšej vrstve pod ľadom
Naučiť sa viac o bod tuhnutia vody.
zdroje
Burridge, Henry C. „Spochybňovanie efektu Mpemba: horúca voda nechladí rýchlejšie ako studená,“ zväzok 6 vedeckých správ, Paul F. Linden, číslo článku: 37665, 24. novembra 2016.
Jeng, Monwhea (2006). „Horúca voda môže mrznúť rýchlejšie ako zima ???“. American Journal of Physics. 74 (6): 514–522. arXiv: physics / 0512262. doi:10.1119/1.2186331
Jin, Jaehyeok; Goddard III, William A. (2015). "Mechanizmy, na ktorých je založený efekt Mpemba vo vode pomocou simulácií molekulárnej dynamiky". Journal of Physical Chemistry C. 119 (5): 2622–2629. doi:10,1021 / jp511752n
Tao, Yunwen; Zou, Wenli; Jia, Junteng; Li, Wei; Cremer, Dieter (2017). „Rôzne spôsoby viazania vodíka vo vode - prečo teplá voda mrzne rýchlejšie ako studená voda?“. Žurnál chemickej teórie a výpočtov. 13 (1): 55–76. doi:10,1021 / acs.jctc.6b00735