Ali lahko vroča voda zamrzne hitreje od hladne vode?

Vroča voda lahko zamrzne hitreje kot hladna voda. Vendar se to ne zgodi vedno, niti ni znanost natančno pojasnila zakaj se lahko zgodi.

Čeprav so Aristotel, Bacon in Descartes vsi opisali, da se vroča voda zamrzne hitreje od hladne vode, se je tej ideji večinoma uprla do 60. let prejšnjega stoletja, ko je srednješolka imenovala Mpemba je opazila, da se mešanica vročega sladoleda, ko jo damo v zamrzovalnik, zmrzne pred zmesjo sladoleda, ki je bila ohlajena na sobno temperaturo, preden jo damo v zamrzovalnik. Mpemba je ponovil poskus z vodo, namesto z mešanico sladoleda, in ugotovil enak rezultat: vroča voda se je zamrznila hitreje od hladnejše vode. Ko je Mpemba od učitelja fizike prosil, naj pojasni opažanja, je učitelj povedal Mpembi, da morajo biti njegovi podatki v zmoti, saj pojav ni bil mogoč.

Mpemba je isto vprašanje postavil gostujočemu profesorju fizike dr Osbornu. Ta profesor je odgovoril, da ne ve, vendar bo poskus preizkusil. Dr. Osborne je imel laboratorijski tehnik, ki je opravil Mpembin test. Laboratorijski tehnik je sporočil, da je podvojil rezultat Mpembe: "Ampak še naprej bomo ponavljali eksperiment, dokler ne dobimo pravi rezultat. "No, podatki so podatki, tako da, ko je poskus ponovljen, je nadaljeval enako rezultat. Osborne in Mpemba sta leta 1969 objavila rezultate svojih raziskav. Zdaj se včasih imenuje pojav, v katerem lahko vroča voda zamrzne hitreje od hladne vode

Ni dokončne razlage, zakaj lahko vroča voda zamrzne hitreje od hladne vode. Igrajo se različni mehanizmi, odvisno od pogojev. Zdi se, da so glavni dejavniki:

• Izhlapevanje - Izginilo bo več tople vode kot hladna voda, s čimer se bo zmanjšala količina vode, ki jo je treba zamrzniti. Meritve mase kažejo, da je to pomemben dejavnik pri ohlajanju vode v odprtih posodah, čeprav mehanizem, ki pojasnjuje, kako se Mpemba učinek pojavlja v zaprtih posodah, ni mehanizem.
• Prehlajenje - Vroča voda ponavadi manj kot učinek prehlajevanja kot hladna voda. Zaradi tega je večja verjetnost, da postane trdna, ko doseže ledišče vode.
• Konvekcija - Voda razvija konvekcijske tokove, ko se hladi. Gostota vode se z naraščanjem temperature zmanjšuje, zato je posoda s hladilno vodo običajno toplejša na vrhu kot na dnu. Če predpostavimo, da voda izgubi večino svoje toplote po vsej površini (kar je lahko, ali ne, res, odvisno od pogoji), potem bi voda s vročim vrhom izgubila toploto in zamrznila hitreje kot voda s hladnejšim vrhom.
• Raztopljeni plini - Vroča voda ima manjše zmogljivosti za zadrževanje raztopljenih plinov kot hladna voda, kar lahko vpliva na hitrost zmrzovanja.
• Vpliv okolice - Razlika med začetnimi temperaturami dveh posod z vodo lahko vpliva na okolico, kar bi lahko vplivalo na hitrost hlajenja. Eden od primerov je topla voda, ki se stopi pred obstoječo zmrzalno plastjo, kar omogoča boljšo hitrost hlajenja.

Zdaj, ne sprejemajte moje besede za to! Če dvomite, da vroča voda včasih zamrzne hitreje kot hladna voda, preizkusite sami. Zavedajte se, da učinek Mpemba ne bo viden pri vseh poskusnih pogojih, zato se posvetujte s reference v tej objavi da vidite, kaj bi lahko najbolje uspelo (ali poskusite narediti) sladoled v zamrzovalniku, če to sprejmete kot dokaz učinka).