Ste se že kdaj vprašali, ali vroča voda res lahko hitreje zmrzne kot hladna voda in če je tako, kako deluje? Če je tako, potem morate vedeti o učinku Mpemba.
Preprosto povedano, učinek Mpemba je ime, ki ga poimenujemo pri vroči vodi zamrzne hitreje kot hladna voda. Čeprav je bil učinek opažen že stoletja, je bil kot znanstveno opazovanje objavljen šele leta 1968.
Učinek Mpemba je poimenovan po Erastu Mpembi, tanzanijskem šolarju, ki je trdil, da bi se sladoled hitreje zmrznil, če bi ga segrevali, preden bi ga zamrznili. Čeprav so ga vrstniki zasmehovali, je Mpemba dobil zadnji smeh, ko je njegov inštruktor izvedel poskus, ki je pokazal učinek. Mpemba in ravnatelj dr. Denis G. Osborne je opazoval, da je čas, ki je potreben za začetek zamrzovanja, trajal najdlje, če je bila začetna temperatura vode 25 ° C in je trajalo veliko manj časa, če je bila začetna temperatura 90 ° C.
Razlogi, zakaj se učinek Mpembe zgodi
Znanstveniki niso povsem prepričani, zakaj vroča voda včasih zamrzne hitreje kot hladna voda. Učinek Mpemba ni vedno opazen - pogosto hladna voda zamrzne pred vročo vodo. Razlaga za učinek je verjetno povezana z nečistočami v vodi, ki služijo kot mesta nukleacije za zmrzovanje. Drugi dejavniki lahko vključujejo:
- učinek izhlapevanja vroče vode
- povečana konvekcija v vroči vodi
- povečana nagnjenost hladne vode do superhlade v primerjavi s toplo vodo
- potencialno različne količine raztopljenih plinov v hladni vodi v primerjavi s toplo vodo
- učinek tvorjenja zmrzali - vroča voda ponavadi zmrzne od spodaj, hladna voda pa z vrha
- toplotna prevodnost, zaradi česar se posoda z vročo vodo topi skozi izolacijski led v zamrzovalniku, kar posodo potencialno izpostavi hladnejšemu sloju pod ledom
Več o tem ledišče vode.
Viri
Burridge, Henry C. "Spraševanje o učinku Mpemba: vroča voda se ne ohladi hitreje kot hladna," Zvezek znanstvenih poročil 6, Paul F. Linden, številka članka: 37665, 24. novembra 2016.
Jeng, Monwhea (2006). "Vroča voda lahko zamrzne hitreje od hladne ???". Ameriški časopis za fiziko. 74 (6): 514–522. arXiv: fizika / 0512262. doi:10.1119/1.2186331
Jin, Jaehyeok; Goddard III, William A. (2015). "Mehanizmi, ki temeljijo na učinku Mpembe v vodi iz simulacij molekularne dinamike". Časopis za fizikalno kemijo C. 119 (5): 2622–2629. doi:10.1021 / jp511752n
Tao, Yunwen; Zou, Wenli; Jia, Junteng; Li, Wei; Cremer, Dieter (2017). "Različni načini vezave vodika v vodi - zakaj topla voda zamrzne hitreje od hladne vode?". Časopis za kemijsko teorijo in računanje. 13 (1): 55–76. doi:10.1021 / acs.jctc.6b00735