Vanas heas valemis H 2 O tundub, et saladusi pole. Kuid tegelikult on vesi - eluallikas ja maailma kuulsaim vedelik - täis palju mõistatusi, mida mõnikord isegi teadlased ei suuda lahendada.

Siin on 5 kõige huvitavamat fakti vee kohta:

1. Kuum vesi külmub kiiremini kui külm vesi

Võtke kaks anumat vett: valage ühte kuum vesi ja teise külm vesi ning asetage need sügavkülma. Kuum vesi külmub kiiremini kui külm vesi, kuigi loogiliselt võttes oleks külm vesi pidanud esmalt jääks muutuma: kuum vesi peab ju esmalt jahtuma külma temperatuurini ja seejärel muutuma jääks, külm vesi aga ei pea jahtuma. Miks see juhtub?

1963. aastal märkas Tansaania keskkooli vanema astme õpilane Erasto B. Mpemba valmistatud jäätisesegu külmutades, et kuum segu tahkub sügavkülmas kiiremini kui külm. Kui noormees oma avastust füüsikaõpetajaga jagas, naeris ta tema üle vaid. Õnneks oli õpilane visa ja veenis õpetajat katset tegema, mis kinnitas tema avastust: teatud tingimustel külmub kuum vesi tõesti kiiremini kui külm vesi.

Nüüd nimetatakse seda nähtust, kus kuum vesi külmub kiiremini kui külm vesi, Mpemba efektiks. Tõsi, ammu enne teda märkisid seda vee ainulaadset omadust Aristoteles, Francis Bacon ja Rene Descartes.

Teadlased ei mõista selle nähtuse olemust täielikult, selgitades seda kas hüpotermia, aurustumise, jää moodustumise, konvektsiooni või veeldatud gaaside mõjuga kuumale ja külmale veele.

Х.RU märkus teemale "Kuum vesi külmub kiiremini kui külm vesi".

Kuna jahutusküsimused on meile, külmutusspetsialistidele, lähemal, siis lubame endal selle probleemi olemusse süveneda ja anname kaks arvamust sellise salapärase nähtuse olemuse kohta.

1. Washingtoni ülikooli teadlane on pakkunud seletuse Aristotelese ajast tuntud salapärasele nähtusele: miks kuum vesi külmub kiiremini kui külm vesi.

Nähtust, mida nimetatakse Mpemba efektiks, kasutatakse praktikas laialdaselt. Näiteks soovitavad eksperdid autojuhtidel valada talvel pesuri reservuaari pigem külma kui kuuma vett. Kuid mis selle nähtuse aluseks on, jäi pikka aega teadmata.

Dr Jonathan Katz Washingtoni ülikoolist uuris seda nähtust ja jõudis järeldusele, et selles mängivad olulist rolli vees lahustunud ained, mis kuumutamisel sadestuvad, edastab EurekAlert.

Lahustunud ainete all peab dr Katz silmas kõvas vees leiduvaid kaltsium- ja magneesiumvesinikkarbonaate. Vee kuumutamisel need ained sadestuvad, moodustades veekeetja seintele katlakivi. Vesi, mida pole kunagi kuumutatud, sisaldab neid lisandeid. Külmumisel ja jääkristallide moodustumisel suureneb lisandite kontsentratsioon vees 50 korda. See alandab vee külmumispunkti. "Ja nüüd peab vesi jahtuma, et külmuda," selgitab dr Katz.

On veel üks põhjus, mis takistab kuumutamata vee külmumist. Vee külmumistemperatuuri alandamine vähendab tahke ja vedela faasi temperatuuride erinevust. "Kuna sellest temperatuuride erinevusest sõltub vee soojuskao kiirus, jahtub soojendamata vesi väiksema tõenäosusega," ütleb dr Katz.

Teadlase sõnul saab tema teooriat katseliselt kontrollida, kuna. Mpemba efekt muutub tugevamaks kareda vee korral.

2. Hapnik pluss vesinik pluss külm tekitab jääd. Esmapilgul tundub see läbipaistev aine väga lihtne. Tegelikult on jää täis palju saladusi. Aafriklase Erasto Mpemba loodud jää hiilgusele ei mõelnud. Päevad olid kuumad. Ta tahtis popsi. Ta võttis karbi mahla ja pani selle sügavkülma. Ta tegi seda rohkem kui korra ja seetõttu märkas, et mahl külmub eriti kiiresti, kui seda enne seda päikese käes hoida - lihtsalt soojenda! See on kummaline, arvas Tansaania koolipoiss, kes käitus maise tarkuse vastaselt. Kas on võimalik, et selleks, et vedelik muutuks kiiremini jääks, tuleb seda esmalt ... kuumutada? Noormees oli nii üllatunud, et jagas oma oletust õpetajaga. Ta teatas sellest uudishimust ajakirjanduses.

See lugu juhtus 1960. aastatel. Nüüd on "Mpemba efekt" teadlastele hästi teada. Kuid see pealtnäha lihtne nähtus jäi pikaks ajaks saladuseks. Miks kuum vesi külmub kiiremini kui külm vesi?

Alles 1996. aastal leidis füüsik David Auerbach lahenduse. Sellele küsimusele vastamiseks viis ta läbi terve aasta kestnud katse: soojendas klaasis vett ja jahutas uuesti. Mida ta siis teada sai? Kuumutamisel vees lahustunud õhumullid aurustuvad. Gaasideta vesi külmub anuma seintele kergemini. "Loomulikult külmub ka kõrge õhusisaldusega vesi," ütleb Auerbach, "aga mitte nullkraadi juures, vaid ainult miinus nelja-kuue kraadi juures." Muidugi peate kauem ootama. Niisiis, kuum vesi külmub enne külma vett, see on teaduslik fakt.

Vaevalt leidub ainet, mis ilmuks meie silme ette sama kergesti kui jää. See koosneb ainult veemolekulidest - see tähendab elementaarmolekulidest, mis sisaldavad kahte vesinikuaatomit ja ühte hapnikku. Jää on aga võib-olla kõige salapärasem aine universumis. Teadlased ei ole siiani suutnud selgitada mõningaid selle omadusi.

2. Ülijahutus ja "välkkülmutamine".

Kõik teavad, et vesi muutub alati jääks, kui see jahtub 0 °C-ni... välja arvatud mõnel juhul! Selline juhtum on näiteks "ülijahutus", mis on väga puhta vee omadus jääda vedelaks ka siis, kui see jahutatakse alla külmumistemperatuuri. See nähtus saab võimalikuks tänu sellele, et keskkond ei sisalda kristallisatsioonikeskusi ega tuumasid, mis võiksid provotseerida jääkristallide teket. Ja nii jääb vesi vedelaks isegi siis, kui see jahutatakse temperatuurini alla null kraadi Celsiuse järgi. Kristalliseerumisprotsessi võivad käivitada näiteks gaasimullid, lisandid (reostus), anuma ebaühtlane pind. Ilma nendeta jääb vesi vedelaks. Kui kristalliseerumisprotsess algab, saate jälgida, kuidas ülijahtunud vesi muutub hetkega jääks.

Vaadake Phil Medina (www.mrsciguy.com) videot (2 901 Kb, 60 c) ja veenduge ise >>

Kommenteeri.Ülekuumutatud vesi jääb vedelaks ka siis, kui seda kuumutatakse üle keemistemperatuuri.

3. "Klaasist" vesi

Nimetage kiiresti ja kõhklemata, mitu erinevat olekut veel on?

Kui vastasid kolm (tahke, vedel, gaas), siis eksid. Teadlased eristavad vedelal kujul vähemalt 5 erinevat vee olekut ja 14 jää olekut.

Kas mäletate vestlust ülijahutatud vee kohta? Nii et hoolimata sellest, mida teete, muutub -38 ° C juures isegi puhtaim ülijahutatud vesi ootamatult jääks. Mis juhtub edasise vähenemisega

temperatuur? -120 °C juures hakkab veega juhtuma midagi kummalist: see muutub üliviskoosseks või viskoosseks nagu melass ja temperatuuril alla -135 °C muutub see "klaasjaks" või "klaasjaks" veeks - tahkeks aineks, milles kristalliline struktuur puudub.

4. Vee kvantomadused

Molekulaarsel tasandil on vesi veelgi üllatavam. 1995. aastal andis teadlaste läbiviidud neutronite hajumise katse ootamatu tulemuse: füüsikud leidsid, et veemolekulidele suunatud neutronid “näevad” oodatust 25% vähem vesiniku prootoneid.

Selgus, et ühe attosekundi (10 -18 sekundit) kiirusega toimub ebatavaline kvantefekt ja vee keemiliseks valemiks tavapärase valemi - H 2 O asemel saab H 1,5 O!

5. Kas veel on mälu?

Tavameditsiini alternatiiv homöopaatia väidab, et ravimi lahjendatud lahus võib kehale tervendavalt mõjuda ka siis, kui lahjendustegur on nii suur, et lahusesse ei jää muud üle kui veemolekulid. Homöopaatia pooldajad selgitavad seda paradoksi kontseptsiooniga, mida nimetatakse "veemäluks", mille kohaselt on vees molekulaarsel tasemel "mälu" ainest, mis on selles lahustunud ja säilitab pärast seda, kui see on lahustunud, algse kontsentratsiooniga lahuse omadused. sellesse jääb üks koostisosa molekul.

Belfasti Queeni ülikooli professori Madeleine Ennise juhitud rahvusvaheline teadlaste meeskond, kes kritiseeris homöopaatia põhimõtteid, viis 2002. aastal läbi eksperimendi, et see kontseptsioon lõplikult ümber lükata. Tulemus oli vastupidine. Pärast seda ütlesid teadlased, et nad suutsid tõestada "veemälu" efekti reaalsust. Sõltumatute ekspertide järelevalve all tehtud katsed aga tulemusi ei toonud. Vaidlused "veemälu" fenomeni olemasolu üle jätkuvad.

Veel on palju muid ebatavalisi omadusi, mida me selles artiklis ei käsitlenud.

Kirjandus.

1. 5 tõeliselt imelikku asja vee kohta / http://www.neatorama.com.
2. Vee mõistatus: loodi Aristotelese-Mpemba efekti teooria / http://www.o8ode.ru.
3. Nepomniachtchi N.N. Elu looduse saladused. Universumi kõige salapärasem aine / http://www.bibliotekar.ru.

Paljud teadlased on esitanud ja esitavad oma versioonid, miks kuum vesi külmub kiiremini kui külm vesi. Tundub paradoksaalne – külmumiseks peab kuum vesi ju kõigepealt maha jahtuma. Kuid fakt jääb faktiks ja teadlased selgitavad seda erineval viisil.

Peamised versioonid

Praegu on seda fakti selgitavad mitmed versioonid:

1. Kuna kuumas vees aurustumine on kiirem, väheneb selle maht. Väiksem kogus sama temperatuuriga vett külmub kiiremini.
2. Külmiku sügavkülmkambril on lumevooder. Kuuma vett sisaldav anum sulatab selle all oleva lume. See parandab termilist kontakti sügavkülmikuga.
3. Külma vee külmutamine, erinevalt kuumast, algab ülalt. Sel juhul süvenevad konvektsioon ja soojuskiirgus ning sellest tulenevalt ka soojuskadu.
4. Külmas vees on kristallisatsioonikeskused - selles lahustunud ained. Nende vähese sisaldusega vees on jäätumine keeruline, kuigi samal ajal on selle hüpotermia võimalik - kui see on miinustemperatuuril vedelas olekus.

Kuigi ausalt öeldes võib öelda, et seda mõju ei täheldata alati. Külm vesi külmub sageli kiiremini kui kuum vesi.

Mis temperatuuril vesi külmub

Miks vesi üldse külmub? See sisaldab teatud koguses mineraalseid või orgaanilisi osakesi. Need võivad olla näiteks väga peened liiva-, tolmu- või saviosakesed. Õhutemperatuuri langedes muutuvad need osakesed keskusteks, mille ümber tekivad jääkristallid.

Kristallisatsioonituumade rolli võivad täita ka õhumullid ja praod vett sisaldavas anumas. Vee jääks muutumise protsessi kiirust mõjutab suuresti selliste keskuste arv – kui neid on palju, külmub vedelik kiiremini. Normaaltingimustes normaalse atmosfäärirõhu juures läheb vesi temperatuuril 0 kraadi vedelikust tahkesse olekusse.

Mpemba efekti olemus

Mpemba efekti mõistetakse paradoksina, mille olemus seisneb selles, et teatud asjaoludel külmub kuum vesi kiiremini kui külm vesi. Seda nähtust märkasid Aristoteles ja Descartes. Kuid alles 1963. aastal tegi Tansaaniast pärit koolipoiss Erasto Mpemba kindlaks, et kuum jäätis külmub lühema ajaga kui külm jäätis. Sellise järelduse tegi ta toiduvalmistamise ülesannet täites.

Ta pidi suhkru keedetud piimas lahustama ja pärast jahutamist külmkappi külmuma panema. Ilmselt ei erinenud Mpemba erilise hoolsuse poolest ja hakkas ülesande esimest osa täitma hilja. Seetõttu ei oodanud ta piima jahtumist, vaid pani selle kuumalt külmkappi. Suur oli tema üllatus, kui see külmus isegi kiiremini kui klassikaaslastel, kes tegid tööd etteantud tehnoloogia järgi.

See asjaolu huvitas noormeest väga ja ta alustas katseid tavalise veega. 1969. aastal avaldas ajakiri Physics Education Mpemba ja Dar es Salaami ülikooli professori Dennis Osborni uurimistöö tulemused. Nende kirjeldatud efektile anti nimi Mpemba. Kuid isegi tänapäeval pole nähtusel selget seletust. Kõik teadlased nõustuvad, et peamine roll selles on jahutatud ja kuuma vee omaduste erinevustel, kuid mis täpselt, pole teada.

Singapuri versioon

Ka ühe Singapuri ülikooli füüsikuid huvitas küsimus, kumb vesi külmub kiiremini – kuum või külm? Xi Zhangi juhitud teadlaste meeskond selgitas seda paradoksi täpselt vee omadustega. Kõik teavad veel kooliajast vee koostist – hapnikuaatom ja kaks vesinikuaatomit. Hapnik tõmbab mingil määral vesinikust elektrone, seega on molekul teatud tüüpi "magnet".

Selle tulemusena tõmbuvad teatud molekulid vees kergelt üksteise külge ja neid ühendab vesinikside. Selle tugevus on mitu korda väiksem kui kovalentsel sidemel. Singapuri teadlased usuvad, et Mpemba paradoksi seletus peitub just vesiniksidemetes. Kui veemolekulid asetsevad üksteisele väga tihedalt, võib nii tugev molekulidevaheline interaktsioon deformeerida molekuli enda keskel asuva kovalentse sideme.

Kuid kui vett kuumutatakse, liiguvad seotud molekulid üksteisest veidi eemale. Selle tulemusena toimub molekulide keskel kovalentsete sidemete lõdvestumine koos liigse energia tagasitulekuga ja üleminekuga madalaimale energiatasemele. See toob kaasa asjaolu, et kuum vesi hakkab kiiresti jahtuma. Vähemalt nii näitavad Singapuri teadlaste teostatud teoreetilised arvutused.

Vee kiire külmutamine – 5 uskumatut nippi: video

Briti kuninglik keemiaühing pakub 1000 naela suurust preemiat kõigile, kes suudavad teaduslikult selgitada, miks mõnel juhul külmub kuum vesi kiiremini kui külm vesi.

"Tänapäeva teadus ei suuda sellele pealtnäha lihtsale küsimusele ikka veel vastata. Jäätisevalmistajad ja baarmenid kasutavad seda efekti oma igapäevatöös, kuid keegi ei tea tegelikult, miks see toimib. See probleem on olnud teada aastatuhandeid ning filosoofid nagu Aristoteles ja Descartes on selle peale mõelnud,” ütles Briti Kuningliku Keemiaühingu president professor David Philips seltsi pressiteates.

Kuidas Aafrika kokk võitis Briti füüsikaprofessorit

See pole aprillinali, vaid karm füüsiline reaalsus. Tänapäeva teadus, mis lihtsalt opereerib galaktikate ja mustade aukudega, ehitades hiiglaslikke kiirendeid kvarkide ja bosonite otsimiseks, ei suuda seletada, kuidas elementaarne vesi "töötab". Kooliõpik ütleb ühemõtteliselt, et kuuma keha jahutamiseks kulub rohkem aega kui külma keha jahutamiseks. Kuid vee puhul seda seadust alati ei järgita. Aristoteles juhtis sellele paradoksile tähelepanu 4. sajandil eKr. e. Vanakreeklane kirjutas raamatus "Meteorologica I" järgmiselt: "Asjaolu, et vesi on eelsoojendatud, aitab kaasa selle jäätumisele. Seetõttu panevad paljud inimesed, kui nad soovivad kuuma vett kiiresti jahutada, kõigepealt päikese kätte ... ”Keskajal püüdsid Francis Bacon ja Rene Descartes seda nähtust selgitada. Paraku ei õnnestunud see ei suurtel filosoofidel ega arvukatel klassikalist soojusfüüsikat välja töötanud teadlastel ja seetõttu "unustati" selline ebamugav fakt pikka aega.

Ja alles 1968. aastal “mäletasid” nad tänu Tansaaniast pärit koolipoisile Erasto Mpembale, kaugel ühestki teadusest. Kokakoolis õppides sai 13-aastane Mpembe 1963. aastal ülesandeks valmistada jäätist. Tehnoloogia järgi oli vaja piim keeta, selles suhkur lahustada, toatemperatuurini jahutada ning seejärel külmkappi tarduma panna. Ilmselt polnud Mpemba usin õpilane ja kõhkles. Kartes, et ta ei jõua tunni lõpuks õigeks ajaks, pani ta veel kuuma piima külmkappi. Tema üllatuseks külmus see isegi varem kui tema seltsimeeste piim, mis oli valmistatud kõigi reeglite järgi.

Kui Mpemba oma avastust füüsikaõpetajaga jagas, tegi ta tema üle kogu klassi ees nalja. Mpembale jäi solvang meelde. Viis aastat hiljem, olles juba Dar es Salaami ülikooli üliõpilane, oli ta kuulsa füüsiku Denis G. Osborne'i loengus. Pärast loengut esitas ta teadlasele küsimuse: "Kui võtta kaks identset anumat sama koguse veega, millest üks on 35 °C (95 °F) ja teine ​​100 °C (212 °F), ja asetada need sügavkülma, siis külmub kuumas anumas vesi kiiremini. Miks?" Võite ette kujutada Briti professori reaktsiooni jumalast hüljatud Tansaaniast pärit noormehe küsimusele. Ta tegi õpilase üle nalja. Mpemba oli aga selliseks vastuseks valmis ja esitas teadlasele väljakutse. Nende vaidlus kulmineerus eksperimentaalse testiga, mis tõestas, et Mpembal oli õigus ja Osborne võitis. Nii kirjutas kokaõpilane oma nime teadusajalukku ja edaspidi nimetatakse seda nähtust "Mpemba efektiks". Selle kõrvale heitmine, justkui "olematuks" kuulutamine ei toimi. Nähtus on olemas ja, nagu luuletaja kirjutas, "mitte jalaga hambas".

Kas selles on süüdi tolmuosakesed ja lahustunud ained?

Aastate jooksul on paljud püüdnud lahti harutada vee külmumise saladust. Selle nähtuse kohta on pakutud välja terve hulk selgitusi: aurustumine, konvektsioon, lahustunud ainete mõju – kuid ühtegi neist teguritest ei saa pidada lõplikuks. Paljud teadlased pühendasid kogu oma elu Mpemba efektile. New Yorgi osariigi ülikooli kiirgusohutuse osakonna liige James Brownridge on paradoksi vabal ajal uurinud üle kümne aasta. Pärast sadade katsete läbiviimist väidab teadlane, et tal on tõendeid hüpotermia "süü" kohta. Brownridge selgitab, et temperatuuril 0 °C vesi ainult ülijahtub ja hakkab külmuma, kui temperatuur langeb allapoole. Külmumistemperatuuri reguleerivad vees leiduvad lisandid – need muudavad jääkristallide tekkekiirust. Lisanditel, milleks on tolmuosakesed, bakterid ja lahustunud soolad, on oma iseloomulik tuumamistemperatuur, kui kristallisatsioonikeskuste ümber moodustuvad jääkristallid. Kui vees on korraga mitu elementi, määrab külmumispunkti see, mille tuumade moodustumise temperatuur on kõrgeim.

Katse jaoks võttis Brownridge kaks sama temperatuuriga veeproovi ja asetas need sügavkülma. Ta leidis, et üks isenditest külmub alati enne teist – oletatavasti erineva lisandite kombinatsiooni tõttu.

Brownridge väidab, et kuum vesi jahtub kiiremini tänu suuremale temperatuuride erinevusele vee ja sügavkülmiku vahel – see aitab jõuda külmumispunktini enne, kui külm vesi saavutab oma loomuliku külmumispunkti, mis on vähemalt 5°C madalam.

Brownridge'i arutluskäik tekitab aga palju küsimusi. Seetõttu on neil, kes suudavad Mpemba efekti omal moel selgitada, võimalus võistelda Briti Kuningliku Keemiaühingu tuhande naelsterlingi eest.

See on tõsi, kuigi see kõlab uskumatult, sest külmumise käigus peab eelkuumutatud vesi läbima külma vee temperatuuri. Vahepeal kasutatakse seda efekti laialdaselt.Näiteks uisuväljakud ja liumäed täidetakse talvel külma vee asemel kuuma veega. Eksperdid soovitavad autojuhtidel talvel pesuri reservuaari valada pigem külma kui kuuma vett. Paradoks on kogu maailmas tuntud kui "Mpemba efekt".

Seda nähtust mainisid omal ajal Aristoteles, Francis Bacon ja Rene Descartes, kuid alles 1963. aastal pöörasid füüsikaprofessorid sellele tähelepanu ja püüdsid seda uurida. Kõik sai alguse sellest, et Tansaania koolipoiss Erasto Mpemba märkas, et magustatud piim, mida ta kasutas jäätise valmistamiseks, tahkus kiiremini, kui seda eelsoojendada, ja pakkus, et kuum vesi külmub kiiremini kui külm vesi. Ta pöördus selgituste saamiseks füüsikaõpetaja poole, kuid too ainult naeris õpilase peale, öeldes järgmist: "See pole maailma füüsika, vaid Mpemba füüsika."

Õnneks külastas ühel päeval kooli Dar es Salaami ülikooli füüsikaprofessor Dennis Osborn. Ja Mpemba pöördus sama küsimusega tema poole. Professor oli vähem skeptiline, ütles, et ei saa hinnata seda, mida ta polnud kunagi näinud, ja palus koju naastes töötajatel teha vastavad katsed. Näib, et nad kinnitasid poisi sõnu. Igal juhul rääkis Osborne 1969. aastal koostööst Mpembaga ajakirjas "Eng. FüüsikaHaridus". Samal aastal avaldas George Kell Kanada riiklikust teadusnõukogust artikli, milles kirjeldas nähtust inglise keeles. AmeerikaAjakirikohtaFüüsika».

Sellel paradoksil on mitu võimalikku seletust:

• Kuum vesi aurustub kiiremini, vähendades seeläbi selle mahtu ja väiksem kogus sama temperatuuriga vett külmub kiiremini. Õhukindlates anumates peaks külm vesi kiiremini külmuma.
• Lumekatte olemasolu. Kuuma vee mahuti sulatab selle all oleva lume, parandades seeläbi termilist kontakti jahutuspinnaga. Külm vesi ei sulata selle all lund. Ilma lumevoodrita peaks külma vee anum külmuma kiiremini.
• Külm vesi hakkab ülevalt külmuma, halvendades seeläbi soojuskiirguse ja konvektsiooni protsesse ning seega ka soojuse kadu, samas kui kuum vesi hakkab külmuma altpoolt. Vee täiendaval mehaanilisel segamisel mahutites peaks külm vesi kiiremini külmuma.
• Jahutatud vees on kristallisatsioonikeskuste olemasolu - selles lahustunud ained. Kui külmas vees on vähe selliseid keskusi, on vee muutumine jääks keeruline ja isegi selle ülejahtumine on võimalik, kui see jääb vedelasse olekusse, mille temperatuur on miinus.

Hiljuti avaldati veel üks selgitus. Dr Jonathan Katz Washingtoni ülikoolist uuris seda nähtust ja jõudis järeldusele, et selles mängivad olulist rolli vees lahustunud ained, mis kuumutamisel sadestuvad.
Lahustunud ainete all peab dr Katz silmas kõvas vees leiduvaid kaltsium- ja magneesiumvesinikkarbonaate. Vee kuumutamisel need ained sadestuvad, vesi muutub "pehmeks". Vesi, mida pole kunagi kuumutatud, sisaldab neid lisandeid ja on "kõva". Külmumisel ja jääkristallide moodustumisel suureneb lisandite kontsentratsioon vees 50 korda. See alandab vee külmumispunkti.

See selgitus ei tundu mulle veenev, sest. me ei tohi unustada, et mõju leiti katsetes jäätisega, mitte aga kareda veega. Tõenäoliselt on nähtuse põhjused termofüüsikalised, mitte keemilised.

Seni pole Mpemba paradoksi kohta üheselt mõistetavat selgitust laekunud. Pean ütlema, et mõned teadlased ei pea seda paradoksi tähelepanu väärivaks. Väga huvitav on aga see, et lihtne koolipoiss on saavutanud tunnustuse füüsilisele mõjule ja kogunud populaarsust tänu oma uudishimule ja visadusele.

Lisatud veebruaris 2014

Märkus on kirjutatud aastal 2011. Sellest ajast peale on ilmunud uued Mpemba efekti uuringud ja uued katsed seda selgitada. Nii kuulutas Suurbritannia kuninglik keemiaühing 2012. aastal välja rahvusvahelise konkursi teadusliku müsteeriumi "The Mpemba Effect" lahti mõtestamiseks, mille auhinnafond on 1000 naela. Tähtajaks määrati 30. juuli 2012. a. Võitis Nikola Bregovik Zagrebi ülikooli laborist. Ta avaldas oma töö, milles analüüsis varasemaid katseid seda nähtust selgitada ja jõudis järeldusele, et need ei olnud veenvad. Tema pakutud mudel põhineb vee põhiomadustel. Huvilised leiavad tööd aadressil http://www.rsc.org/mpemba-competition/mpemba-winner.asp

Uuring sellega ei lõppenud. 2013. aastal tõestasid Singapuri füüsikud teoreetiliselt Mepemba efekti põhjust. Töö on leitav aadressil http://arxiv.org/abs/1310.6514.

Seotud artiklid saidil:

Muud rubriigi artiklid

Kommentaarid:

Aleksei Mišnev. , 06.10.2012 04:14

Miks kuum vesi kiiremini aurustub? Teadlased on praktiliselt tõestanud, et klaas kuuma vett külmub kiiremini kui külm vesi. Teadlased ei saa seda nähtust seletada põhjusel, et nad ei mõista nähtuste olemust: kuumus ja külm! Soojus ja külm on füüsilised aistingud, mis on põhjustatud aineosakeste vastasmõjust kosmose küljelt ja Maa keskpunktist liikuvate magnetlainete kokkusurumisel. Seetõttu, mida suurem on selle magnetilise pinge potentsiaalide erinevus, seda kiiremini toimub energiavahetus ühe laine teise laine vastutungimise meetodil. See tähendab, et difusiooni teel! Vastuseks minu artiklile kirjutab üks oponent: 1) “..Kuum vesi aurustub KIIREMINI, mille tulemusena on seda vähem, seega külmub kiiremini” Küsimus! Milline energia paneb vee kiiremini aurustuma? 2) Minu artiklis räägime klaasist, mitte puidust künast, mida oponent toob vastuargumendina. Mis pole õige! Vastan küsimusele: "MIS PÕHJUSEL VEE AURUS LOODUSES?" Magnetlained, mis liiguvad alati Maa keskpunktist kosmosesse, ületades magnetiliste kompressioonilainete vasturõhu (mis liiguvad alati kosmosest maa keskossa), samal ajal pihustavad veeosakesi, alates kosmosesse liikumisest. , nende maht suureneb. See tähendab, laiendage! Kompressiooni magnetlainete ületamise korral need veeaurud surutakse kokku (kondenseeritakse) ja nende magnetiliste survejõudude mõjul naaseb vesi sademete kujul maapinnale! Lugupidamisega! Aleksei Mišnev. 6. oktoober 2012.

Aleksei Mišnev. , 06.10.2012 04:19

Mis on temperatuur. Temperatuur on kokkusurumis- ja paisumisenergiaga magnetlainete elektromagnetilise pinge aste. Nende energiate tasakaaluseisundi korral on keha või aine temperatuur stabiilses olekus. Kui nende energiate tasakaaluseisund on häiritud, siis paisumisenergia suunas suureneb keha või aine maht ruumis. Magnetlainete energia ületamise korral kokkusurumissuunas väheneb keha või aine ruumi maht. Elektromagnetilise pinge aste määratakse võrdluskeha paisumise või kokkutõmbumise astme järgi. Aleksei Mišnev.

Moiseeva Natalia, 23.10.2012 11:36 | VNIIM

Aleksei, räägite mõnest artiklist, mis visandab teie mõtteid temperatuuri mõiste kohta. Kuid keegi ei lugenud seda. Palun andke mulle link. Üldiselt on teie vaated füüsikale väga omapärased. Ma pole kunagi kuulnud "võrdluskeha elektromagnetilisest paisumisest".

Juri Kuznetsov , 04.12.2012 12:32

Esitatakse hüpotees, et see on molekulidevahelise resonantsi töö ja selle tekitatud molekulide vaheline ponderomotiivne külgetõmme. Külmas vees liiguvad ja vibreerivad molekulid juhuslikult, erineva sagedusega. Vee soojendamisel võnkesageduse suurenemisega nende ulatus kitseneb (sageduserinevus vedelast kuumast veest aurustumispunktini väheneb), molekulide võnkesagedused lähenevad üksteisele, mille tulemusena tekib resonants molekulide vahel. Jahtudes see resonants säilib osaliselt, ei sure kohe välja. Proovige vajutada ühte kahest resonantsis olevast kitarri keelest. Nüüd lase lahti – string hakkab uuesti vibreerima, resonants taastab selle vibratsioonid. Nii püüavad külmunud vees välised jahutatud molekulid kaotada võnkumiste amplituudi ja sagedust, kuid anuma sees olevad “soojad” molekulid “tõmbavad” võnkumisi tagasi, toimivad vibraatoritena, välimised aga resonaatoritena. Just vibraatorite ja resonaatorite vahel tekib ponderomotiivne külgetõmme*. Kui ponderomotoorne jõud muutub suuremaks kui molekulide kineetilisest energiast põhjustatud jõud (mis mitte ainult ei vibreeri, vaid ka liiguvad lineaarselt), toimub kiirendatud kristalliseerumine - "Mpemba efekt". Ponderomotiivühendus on väga ebastabiilne, Mpemba efekt sõltub tugevalt kõigist kaasnevatest teguritest: külmutava vee maht, selle kuumutamise iseloom, külmumistingimused, temperatuur, konvektsioon, soojusvahetustingimused, gaasiküllastus, külmutusseadme vibratsioon , ventilatsioon, lisandid, aurustumine jne. Võib-olla isegi valgustusest... Seetõttu on efektil palju selgitusi ja seda on mõnikord raske taasesitada. Samal "resonantsi" põhjusel keeb keedetud vesi kiiremini kui keetmata vesi - resonants säilitab mõnda aega pärast keetmist veemolekulide vibratsiooni intensiivsust (energiakadu jahutamisel on peamiselt tingitud molekulide lineaarse liikumise kineetilise energia kadumisest ). Tugeva kuumutamise korral vahetavad vibraatorimolekulid resonaatormolekulidega võrreldes külmutamisega rolle - vibraatorite sagedus on väiksem kui resonaatorite sagedus, mis tähendab, et molekulide vahel pole külgetõmmet, vaid tõukejõud, mis kiirendab üleminekut teisele. agregatsiooni olek (paar).

Vlad, 11.12.2012 03:42

murdis mu aju...

Anton , 04.02.2013 02:02

1. Kas see ponderomotive atraktsioon on tõesti nii suur, et see mõjutab soojusülekande protsessi? 2. Kas see tähendab, et kui kõik kehad kuumutatakse teatud temperatuurini, satuvad nende struktuuriosakesed resonantsi? 3. Miks see resonants jahtumisel kaob? 4. Kas see on sinu oletus? Kui on allikas, palun märkige. 5. Selle teooria järgi mängib olulist rolli anuma kuju ja kui see on õhuke ja lame, siis ei ole külmumisaja erinevus suur, s.t. saate seda kontrollida.

Gudrat , 11.03.2013 10:12 | METAK

Külmas vees on juba lämmastikuaatomeid ja veemolekulide vahelised kaugused on lähemal kui kuumas vees. See tähendab järeldus: kuum vesi neelab lämmastikuaatomeid kiiremini ja samal ajal külmub kiiresti kui külm vesi - see on võrreldav raua kõvenemisega, kuna kuum vesi muutub jääks ja kuum raud kõvastub kiirel jahutamisel!

Vladimir , 13.03.2013 06:50

või võib-olla see: kuuma vee ja jää tihedus on väiksem kui külma vee tihedus ja seetõttu ei pea vesi oma tihedust muutma, kaotades sellega veidi aega ja see külmub.

Aleksei Mišnev , 21.03.2013 kell 11:50

Enne kui rääkida osakeste resonantsidest, külgetõmbest ja vibratsioonist, tuleb mõista ja vastata küsimusele: Millised jõud panevad osakesed vibreerima? Kuna ilma kineetilise energiata ei saa olla kokkusurumist. Ilma kokkusurumiseta ei saa olla laienemist. Ilma paisumiseta ei saa olla kineetilist energiat! Kui hakkate rääkima keelpillide resonantsist, nägite kõigepealt vaeva, et üks neist keelpillidest vibreerima hakkaks! Tõmbejõust rääkides tuleb ennekõike märkida jõud, mis neid kehasid tõmbab! Kinnitan, et kõiki kehasid surub kokku atmosfääri elektromagnetiline energia, mis surub kokku kõik kehad, ained ja elementaarosakesed jõuga 1,33 kg. mitte cm2, vaid elementaarosakese kohta.Kuna atmosfääri rõhk ei saa olla selektiivne!Ära aja segamini jõu hulgaga!

Dodik , 31.05.2013 02:59

Mulle tundub, et olete unustanud ühe tõe – "Teadus algab sealt, kus algavad mõõtmised." Mis on "kuuma" vee temperatuur? Mis on "külma" vee temperatuur? Artiklis ei räägita sellest sõnagi. Sellest võime järeldada – kogu artikkel on jama!

Grigory, 04.06.2013 12:17

Dodik, enne kui artiklit jaburaks nimetada, tuleb mõelda, et õppida, vähemalt natuke. Ja mitte ainult mõõta.

Dmitri, 24.12.2013 10:57

Kuuma vee molekulid liiguvad kiiremini kui külmas vees, tänu sellele tekib tihedam kontakt keskkonnaga, nad justkui neelavad kogu külma, aeglustades kiiresti.

Ivan, 10.01.2014 05:53

On üllatav, et sellel saidil ilmus selline anonüümne artikkel. Artikkel on täiesti ebateaduslik. Nii autor kui ka kommentaatorid heitlesid nähtusele seletust otsides, vaevlemata uurima, kas nähtust üldse täheldatakse ja kui vaadeldakse, siis mis tingimustel. Pealegi pole isegi kokkulepet selles, mida me tegelikult jälgime! Seega rõhutab autor vajadust selgitada kuuma jäätise kiire külmutamise mõju, kuigi kogu tekstist (ja sõnadest "efekt leiti jäätisega tehtud katsetes") järeldub, et ta ise ei seadnud sellist. katsed. Artiklis loetletud nähtuse "seletuse" variantidest on näha, et kirjeldatakse täiesti erinevaid katseid, mis on üles seatud erinevates tingimustes erinevate vesilahustega. Nii seletuste olemus kui ka neis esinev subjunktiivne meeleolu viitavad sellele, et väljendatud ideede elementaarnegi kontrollimine jäi teostamata. Keegi kuulis kogemata uudishimulikku lugu ja tegi juhuslikult oma spekulatiivse järelduse. Vabandust, aga see pole füüsikaline teaduslik uuring, vaid vestlus suitsetamisruumis.

Ivan , 10.01.2014 06:10

Seoses artiklis toodud kommentaaridega rullikute kuuma vee ja külma pesuri reservuaaride täitmise kohta. Kõik on elementaarfüüsika seisukohalt lihtne. Uisuväljak täitub kuuma veega lihtsalt sellepärast, et see külmub aeglasemalt. Liuväli peab olema tasane ja sile. Proovige see külma veega täita - teil tekivad punnid ja "sissevoolud", sest. vesi külmub _kiiresti_, ilma et oleks aega ühtlase kihina laiali valguda. Ja kuumal on aega ühtlase kihina laiali laotada ning see sulatab olemasolevad jää- ja lumekonarused. Seibiga pole see ka keeruline: pakasega pole mõtet puhast vett valada - see jäätub klaasile (isegi kuumalt); ja kuum mittekülmuv vedelik võib põhjustada külma klaasi lõhenemist, lisaks on sellel klaasil kõrgem külmumispunkt alkoholide kiirenenud aurustumise tõttu teel klaasi juurde (kas kõik teavad kuupaiste tööpõhimõtet ikka veel? - alkohol aurustub, vesi jääb alles).

Ivan , 10.01.2014 06:34

Kuid tegelikult on see nähtus rumal küsida, miks kaks erinevat katset erinevates tingimustes kulgevad erinevalt. Kui katse on puhtalt üles seatud, peate võtma sama keemilise koostisega kuuma ja külma vett - samast veekeetjast võtame eeljahutatud keeduvee. Valage identsetesse anumatesse (näiteks õhukeseseinalistesse klaasidesse). Me paneme mitte lumele, vaid samale ühtlasele kuivale alusele, näiteks puidust lauale. Ja mitte mikrosügavkülmas, vaid piisavalt mahukas termostaadis - tegin eksperimendi paar aastat tagasi maal, kui väljas oli stabiilselt pakane ilm, ca -25C. Vesi kristalliseerub teatud temperatuuril pärast kristalliseerumissoojuse vabanemist. Hüpotees taandub väitele, et kuum vesi jahtub kiiremini (see on tõsi, klassikalise füüsika järgi on soojusülekande kiirus võrdeline temperatuuride erinevusega), kuid säilitab suurenenud jahutuskiiruse isegi siis, kui selle temperatuur on võrdne külma vee temperatuuriga. . Küsimus on selles, et kuidas erineb väljas +20C temperatuurini jahtunud vesi täpselt samast veest, mis on tund aega varem jahtunud temperatuurini +20C, aga toas? Klassikaline füüsika (muide, mitte suitsuruumis lobisemise, vaid sadade tuhandete ja miljonite katsete põhjal) ütleb: jah, ei midagi, edasine jahutusdünaamika on sama (ainult keev vesi jõuab +20 punkti hiljem ). Ja katse näitab sama: kui algselt külmas vees klaasis on juba tahke jääkoorik, ei tulnud kuum vesi isegi pähe külmuda. P.S. Juri Kuznetsovi kommentaaridele. Teatud efekti olemasolu võib pidada tuvastatuks, kui selle ilmnemise tingimused on kirjeldatud ja see on stabiilselt reprodutseeritud. Ja kui meil on arusaamatuid katseid tundmatute tingimustega, on ennatlik ehitada teooriaid nende seletuste kohta ja see ei anna teaduslikust vaatenurgast midagi. P.P.S. Noh, Aleksei Mišnevi kommentaare on võimatu ilma liigutuspisarateta lugeda - inimene elab mingis väljamõeldud maailmas, millel pole füüsika ja reaalsete eksperimentidega midagi pistmist.

Grigory, 13.01.2014 10:58

Ivan, ma saan aru, et sa lükkad Mpemba efekti ümber? Seda pole olemas, nagu teie katsed näitavad? Miks on see füüsikas nii kuulus ja miks paljud püüavad seda seletada?

Ivan , 14.02.2014 01:51

Tere pärastlõunast, Gregory! Ebapuhtalt lavastatud eksperimendi mõju on olemas. Kuid nagu te aru saate, pole see põhjus füüsikas uusi mustreid otsida, vaid põhjus katsetaja oskuste parandamiseks. Nagu ma juba kommentaarides märkisin, ei suuda teadlased kõigis mainitud "Mpemba efekti" selgitamise katsetes isegi selgelt sõnastada, mida täpselt ja mis tingimustel nad mõõdavad. Ja sa tahad öelda, et need on eksperimentaalfüüsikud? Ära aja mind naerma. Mõju on teada mitte füüsikas, vaid pseudoteaduslikes aruteludes erinevates foorumites ja blogides, milleks praegu meri. Tõelise füüsikalise efektina (mõnede uute füüsikaseaduste tagajärjena, mitte ebaõige tõlgenduse või lihtsalt müüdi tagajärjena) tajuvad seda füüsikakauged inimesed. Seega pole põhjust rääkida ühe füüsilise efektina täiesti erinevates tingimustes üles seatud erinevate katsete tulemustest.

Pavel, 18.02.2014 09:59

hmm, poisid... artikkel "Speed ​​​​Info" jaoks... Pole paha... ;) Ivanil on kõiges õigus...

Gregory, 19.02.2014 12:50

Ivan, olen nõus, et praegu on palju pseudoteaduslikke saite, mis avaldavad kontrollimata sensatsioonilist materjali. Mpemba mõju ju alles uuritakse. Pealegi uurivad ülikoolide teadlased. Näiteks 2013. aastal uuris seda mõju Singapuri Tehnikaülikooli rühm. Vaadake linki http://arxiv.org/abs/1310.6514. Nad usuvad, et on leidnud sellele mõjule seletuse. Avastuse olemusest ma täpsemalt ei kirjuta, kuid nende arvates seostatakse mõju vesiniksidemetesse salvestatud energiate erinevusega.

Moiseeva N.P. , 19.02.2014 03:04

Kõigile, kes on huvitatud Mpemba efekti uurimisest, olen veidi täiendanud artikli materjali ja lisanud lingid, kust saab tutvuda viimaste tulemustega (vt teksti). Aitäh kommentaaride eest.

Ildar , 24.02.2014 04:12 | pole mõtet kõike loetleda

Kui see Mpemba efekt tõesti aset leiab, siis tuleb seletust otsida, ma arvan, vee molekulaarstruktuurist. Vesi (nagu ma populaarteaduslikust kirjandusest teada sain) eksisteerib mitte üksikute H2O molekulidena, vaid mitme molekuli (isegi kümnete) klastritena. Vee temperatuuri tõusuga suureneb molekulide liikumiskiirus, klastrid lagunevad üksteise vastu ja molekulide valentssidemetel ei ole aega suuri klastreid kokku panna. Klastrite moodustamine võtab veidi rohkem aega kui molekulide kiiruse aeglustamine. Ja kuna klastrid on väiksemad, on kristallvõre moodustumine kiirem. Külmas vees takistavad võre teket ilmselt suured, üsna stabiilsed kobarad, nende hävimine võtab aega. Ise nägin telekast kurioosset efekti, kui vaikselt purgis seisev külm vesi jäi mitu tundi külmas vedelaks. Kuid niipea, kui purk kätte võeti, st veidi oma kohalt liigutati, kristalliseerus purgis olev vesi koheselt, muutus läbipaistmatuks ja purk lõhkes. Noh, preester, kes seda efekti näitas, seletas seda sellega, et vesi oli pühitsetud. Muide, selgub, et vesi muudab suuresti oma viskoossust sõltuvalt temperatuurist. Meie kui suured olendid ei pane seda tähele, kuid väikeste (mm ja vähem) vähilaadsete ja veelgi enam bakterite tasemel on vee viskoossus väga oluline tegur. Selle viskoossuse annab minu meelest ka veekogude suurus.

HALL , 15.03.2014 05:30

kõik ümbritsev, mida me näeme, on pinnaomadused (omadused), seega võtame energiaks ainult seda, mida suudame mõõta või mingil moel olemasolu tõestada, vastasel juhul on see tupik. Seda nähtust, Mpemba efekti, saab seletada ainult lihtsa mahuteooriaga, mis ühendab kõik füüsilised mudelid ühtseks interaktsioonistruktuuriks. tegelikult on see lihtne

Nikita, 06.06.2014 04:27 | auto

aga kuidas teha nii, et vesi jääks külm ja ei oleks autosse minnes soe!

Aleksei, 03.10.2014 01:09

Ja siin on veel üks "avastus", liikvel olles. Vesi plastpudelis külmub lahtise korgiga palju kiiremini. Lõbu pärast katsetasin mitu korda kõva pakasega. Mõju on ilmne. Tere teoreetikud!

Eugene , 27.12.2014 08:40

Aurustusjahuti põhimõte. Võtame kaks hermeetiliselt suletud pudelit külma ja kuuma veega. Panime külma. Külm vesi külmub kiiremini. Nüüd võtame samad pudelid külma ja kuuma veega, avame ja paneme külma. Kuum vesi külmub kiiremini kui külm vesi. Kui võtame kaks basseini külma ja kuuma veega, külmub kuum vesi palju kiiremini. See on tingitud asjaolust, et me suurendame kontakti atmosfääriga. Mida intensiivsem on aurustumine, seda kiiremini langeb temperatuur. Siin on vaja mainida niiskuse tegurit. Mida madalam on õhuniiskus, seda tugevam on aurustumine ja tugevam jahutus.

hall TOMSK, 01.03.2015 10:55

HALL, 15.03.2014 05:30 - järg See, mida teate temperatuurist, pole veel kõik. On midagi muud. Kui koostate õigesti füüsikalise temperatuurimudeli, saab sellest võtmeks energiaprotsesside kirjeldamine alates difusioonist, sulamisest ja kristalliseerumisest kuni selliste skaaladeni nagu temperatuuri tõus koos rõhu tõusuga, rõhu tõus koos temperatuuri tõusuga. Eeltoodust selgub isegi Päikese energia füüsiline mudel. Olen talvel. . 20013. aasta varakevadel koostasin pärast temperatuurimudelite vaatamist üldise temperatuurimudeli. Paari kuu pärast meenus mulle temperatuuriparadoks ja siis mõistsin ... et minu temperatuurimudel kirjeldab ka Mpemba paradoksi. See oli mais-juunis 2013. Aasta hilja, kuid see on parim. Minu füüsiline mudel on fikseeritud kaader ja seda saab kerida nii edasi kui ka tagasi ning sellel on tegevuse motoorsed oskused, just see tegevus, milles kõik liigub. Mul on 8 klassi koolis ja 2 aastat kõrgkoolis teema kordamisega. 20 aastat on möödas. Nii et ma ei saa omistada kuulsate teadlaste füüsilisi mudeleid ega valemeid. Väga kahju.

Andrei , 08.11.2015 08:52

Üldiselt on mul arusaam sellest, miks kuum vesi külmub kiiremini kui külm vesi. Ja minu selgitustes on kõik väga lihtne, kui olete huvitatud, siis kirjutage mulle meilile: [e-postiga kaitstud]

Andrei , 08.11.2015 08:58

Vabandust, ma andsin vale postkasti, siin on õige e-kiri: [e-postiga kaitstud]

Victor, 23.12.2015 10:37

Mulle tundub, et kõik on lihtsam, lund sajab koos meiega, see on aurustunud gaas, jahutatud, nii et võib-olla jahtub see pakasega kiiremini kuumaks, sest see aurustub ja kristalliseerub kohe, kaugel tõusmisest ning gaasilises olekus vesi jahtub kiiremini kui vedelikus )

Bekzhan , 28.01.2016 09:18

Isegi kui keegi paljastaks need maailma seadused, mis selle efektiga seostuvad, siis ta siia ei kirjutaks.Minu seisukohalt poleks loogiline avaldada oma saladusi internetikasutajatele, kui ta saab seda avaldada kuulsates teadusajakirjades ja tõestage seda ise rahva ees.. Nii et mis siin sellest efektist kirjutatakse, kogu see enamus pole loogiline.)))

Alex , 22.02.2016 12:48

Tere Katsetajad Teil on õigus, kui ütlete, et teadus algab sellest, kus... mitte mõõtmised, vaid arvutused. "Eksperiment" - igavene ja asendamatu argument neile, kes on ilma kujutlusvõimest ja lineaarsest mõtlemisest Solvas kõiki, nüüd E \u003d mc2 puhul - kas kõik mäletavad? Külmast veest atmosfääri lendavate molekulide kiirus määrab ära energiahulga, mille nad veest ära kannavad (jahtumine – energiakadu) Kuumast veest väljuvate molekulide kiirus on palju suurem ja ärakantav energia ruudus (kiirus järelejäänud veemassi jahutamine) See on kõik, kui lahkute "katsetest" ja mäletate teaduse põhitõdesid

Vladimir , 25.04.2016 10:53 | Meteo

Neil päevil, mil antifriis oli haruldus, lasti autopargi kütmata garaažis autode jahutussüsteemist vesi pärast tööpäeva välja, et mitte sulatada silindriplokki või radiaatorit - mõnikord mõlemat koos. Hommikul valati sooja vett. Tugeva pakasega läksid mootorid probleemideta käima. Kuidagi sai sooja vee puudumise tõttu kraanist vett valatud. Vesi jäätus kohe ära. Eksperiment oli kallis – täpselt nii palju, kui kulub auto ZIL-131 silindriploki ja radiaatori ostmine ja vahetus. Kes ei usu, kontrolligu. ja Mpemba katsetas jäätisega. Jäätises toimub kristalliseerumine teisiti kui vees. Proovige hammustada hammastega jäätist ja jäätükki. Tõenäoliselt see ei külmunud, vaid paksenes jahtumise tagajärjel. Ja mage vesi, olgu see kuum või külm, külmub 0*C juures. Külm vesi on kiire, kuid kuum vesi vajab jahtumiseks aega.

Rändur , 06.05.2016 12:54 | Alexile

"c" - valguse kiirus vaakumis E=mc^2 - massi ja energia ekvivalentsust väljendav valem

Albert , 27.07.2016 08:22

Esiteks analoogia tahkete ainetega (puudub aurustumisprotsess). Hiljuti joodetud vasest veetorud. Protsess toimub gaasipõleti kuumutamisel joote sulamistemperatuurini. Ühe ühenduskoha kuumutamisaeg muhviga on ligikaudu üks minut. Jootsin ühe ühenduskoha siduriga ja paari minuti pärast sain aru, et jootsin selle valesti. Natuke kulus toru kerimiseks ühenduses. Hakkasin vuugi uuesti põletiga soojendama ja üllatuslikult kulus vuugi sulamistemperatuurini soojendamiseks 3-4 minutit. Kuidas nii!? Lõppude lõpuks on toru endiselt kuum ja tundub, et selle soojendamiseks sulamistemperatuurini kulub palju vähem energiat, kuid kõik osutus vastupidiseks. Asi on soojusjuhtivuses, mis on juba köetud toru puhul palju suurem ning köetava ja külma toru piir jõudis kahe minutiga ristmikust kaugele liikuda. Nüüd veest. Töötame kuuma ja poolsoojendusega anuma kontseptsioonidega. Kuumas anumas tekib kuumade, väga liikuvate osakeste ja aeglaselt liikuvate külmade vahel kitsas temperatuuripiir, mis liigub suhteliselt kiiresti perifeeriast keskmesse, sest sellel piiril annavad kiired osakesed kiiresti oma energia ära (jahe ) teisel pool piiri asuvate osakeste poolt. Kuna väliste külmaosakeste maht on suurem, ei suuda kiired osakesed, loobudes oma soojusenergiast, väliseid külmaosakesi oluliselt üles soojendada. Seetõttu toimub kuuma vee jahutamise protsess suhteliselt kiiresti. Poolsoojendatud vee soojusjuhtivus on seevastu palju väiksem ning poolkuumutatud ja külmade osakeste vahelise piiri laius on palju laiem. Nii laia piiri keskele nihkumine toimub palju aeglasemalt kui kuuma anuma puhul. Selle tulemusena jahtub kuum anum kiiremini kui soe. Pean vajalikuks jälgida erineva temperatuuriga vee jahutusprotsessi dünaamikat, asetades mitu temperatuuriandurit anuma keskelt servani.

Max , 19.11.2016 05:07

See on kontrollitud: Jamalis külmub pakasega toru kuuma veega ja seda tuleb soojendada, kuid mitte külma!

Artem, 09.12.2016 01:25

See on raske, aga ma arvan, et külm vesi on tihedam kui kuum vesi, isegi parem kui keedetud vesi ja siis on jahtumisel kiirendus, st. kuum vesi jõuab külma temperatuurini ja ületab selle ning kui võtta arvesse asjaolu, et kuum vesi külmub alt, mitte ülevalt, nagu eespool kirjutatud, kiirendab see protsessi palju!

Aleksander Sergejev, 21.08.2017 10:52

Sellist efekti ei ole. Kahjuks. 2016. aastal ilmus Nature'is teemakohane üksikasjalik artikkel: https://en.wikipedia.org/wiki/Mpemba_effect Sellest on selge, et kui katseid teha ettevaatlikult (kui sooja ja külma vee proovid on sama kõiges peale temperatuuri), efekti ei täheldata .

Headlab, 22.08.2017 05:31

Victor, 27.10.2017 03:52

"See on tõesti nii." - kui kool ei saanud aru, mis on soojusmahtuvus ja energia jäävuse seadus. Seda on lihtne kontrollida – selleks on vaja: soovi, pead, käsi, vett, külmkappi ja äratuskella. Ja liuväljad, nagu eksperdid kirjutavad, külmutatakse (täidetakse) külma veega ja sooja veega tasandatakse lõigatud jää. Ja talvel peate pesuri reservuaari valama külmumisvastast vedelikku, mitte vett. Vesi külmub niikuinii ja külm vesi külmub kiiremini.

Irina , 23.01.2018 10:58

Teadlased üle kogu maailma on selle paradoksiga maadelnud juba Aristotelese ajast ning kõige targemateks osutusid Viktor, Zavlab ja Sergejev.

Denis , 01.02.2018 08:51

Artiklis on kõik õige. Kuid põhjus on mõnevõrra erinev. Keetmise käigus aurustub selles lahustunud õhk veest, mistõttu keeva vee jahtudes on selle tihedus väiksem kui sama temperatuuriga toorveel. Erineval soojusjuhtivusel pole muid põhjuseid peale erineva tiheduse.

Headlab, 01.03.2018 08:58 | pea labor

Irina :), "kogu maailma teadlased" selle "paradoksi" vastu ei võitle, tõeliste teadlaste jaoks seda "paradoksi" lihtsalt ei eksisteeri - seda on hästi reprodutseeritavates tingimustes lihtne kontrollida. "Paradoks" ilmnes Aafrika poisi Mpemba reprodutseerimata katsete tõttu ja seda paisutasid sarnased "teadlased" :)

Tundub selge, et külm vesi külmub kiiremini kui kuum vesi, kuna võrdsetel tingimustel võtab kuuma vee jahtumine ja seejärel külmumine kauem aega. Kuid tuhandeid aastaid kestnud vaatlused ja ka kaasaegsed katsed on näidanud, et tõsi on ka vastupidine: teatud tingimustel külmub kuum vesi kiiremini kui külm vesi. Teaduskanal Sciencium selgitab seda nähtust:

Nagu ülaltoodud videos selgitatud, on nähtus, kus kuum vesi külmub külmast kiiremini, tuntud kui Mpemba efekt, mis sai nime Erasto Mpemba, Tansaaniast pärit õpilase järgi, kes valmistas 1963. aastal kooliprojekti raames jäätist. Õpilased pidid koore ja suhkru segu keema, laskma jahtuda ja seejärel sügavkülma panna.

Selle asemel sättis Erasto oma segu korraga kuumaks, ootamata, kuni see jahtub. Selle tulemusena oli tema segu 1,5 tunni pärast juba külmunud, kuid teiste õpilaste segud mitte. Nähtusest huvitatud Mpemba hakkas seda küsimust uurima koos füüsikaprofessor Denis Osborniga ja 1969. aastal avaldasid nad artikli, milles öeldakse, et soe vesi külmub kiiremini kui külm vesi. See oli esimene sedalaadi eelretsenseeritud uurimus, kuid nähtust ennast mainitakse Aristotelese paberites, mis pärinevad 4. sajandist eKr. e. Seda nähtust märkisid oma uurimustes ka Francis Bacon ja Descartes.

Videos on mitu võimalust toimuva selgitamiseks:

1. Härmatis on dielektrik ja seetõttu salvestab härmas külm vesi soojust paremini kui soe klaas, mis sellega kokkupuutel jää sulab.
2. Külmas vees on rohkem lahustunud gaase kui soojas vees ja teadlased oletavad, et see võib mängida rolli jahtumise kiiruses, kuigi pole veel selge, kuidas.
3. Kuum vesi kaotab aurustumisel rohkem veemolekule, mistõttu jääb vähem külmuma
4. Soe vesi võib suurenenud konvektiivvoolude tõttu kiiremini jahtuda. Need hoovused tekivad seetõttu, et klaasis olev vesi jahtub esmalt pinnal ja külgedel, mistõttu külm vesi vajub ja kuum vesi tõuseb. Soojas klaasis on konvektiivsed voolud aktiivsemad, mis võib mõjutada jahutuskiirust.

2016. aastal viidi aga läbi hoolikalt kontrollitud uuring, mis näitas vastupidist: kuum vesi külmus palju aeglasemalt kui külm vesi. Samal ajal märkasid teadlased, et termopaari – temperatuuri erinevusi määrava seadme – asukoha muutus vaid sentimeetri võrra viib Mpemba efekti ilmnemiseni. Teiste sarnaste tööde uuring näitas, et kõigil juhtudel, kui seda efekti täheldati, toimus termopaari nihkumine sentimeetri piires.