Kas olete kunagi mõelnud, kas kuum vesi võib tõesti kiiremini külmuda kui külm vesi ja kui jah, siis kuidas see töötab? Kui jah, siis peate teadma Mpemba efekti kohta.
Lihtsalt öeldes on Mpemba efekt nimi, mis antakse nähtusele kuuma veega külmub kiiremini kui külm vesi. Kuigi mõju on täheldatud sajandeid, avaldati see teadusliku vaatlusena alles 1968. aastal.
Mpemba efekt on nimetatud Tansaania koolipoisi Erasto Mpemba järgi, kes väitis, et jäätis külmub kiiremini, kui seda enne külmutamist kuumutada. Kuigi tema eakaaslased naeruvääristasid teda, sai Mpemba viimase naeru, kui tema juhendaja eksperimendi tegi, näidates selle mõju. Mpemba ja õppealajuhataja dr Denis G. Osborne täheldas külmumise alustamiseks vajalikku aega kõige kauem, kui vee algne temperatuur oli 25 ° C, ja kui algtemperatuur oli 90 ° C, võttis see palju vähem aega.
Mpemba efekti põhjused
Teadlased pole täiesti kindlad, miks külmub külm vesi mõnikord kiiremini kui külm vesi. Mpemba efekti pole alati näha - sageli külmub külm vesi enne kuuma vett. Selle mõju selgitus on tõenäoliselt seotud vees leiduvate lisanditega, mis toimivad külmumise tuumades. Muud tegurid võivad hõlmata:
- kuuma vee aurustumise tagajärg
- suurenenud konvektsioon kuumas vees
- külma veega suurenenud kalduvus jahtuda kuuma veega
- võimalikud erinevad külmas vees lahustunud gaaside kogused võrreldes kuuma veega
- külma moodustumise mõju - kuum vesi kipub põhjast külmetama, samal ajal kui külm vesi kipub ülevalt külmetama
- soojusjuhtivus, mis põhjustab kuuma vee paagi sulamist läbi sügavkülmas asuva isoleeriva jää, võimaldades anuma kokkupuudet jääga külmema kihiga
Lisateavet vee külmumispunkt.
Allikad
Burridge, Henry C. "Mpemba-efekti kahtluse alla seadmine: kuum vesi ei jahtu kiiremini kui külm," - teaduslike aruannete 6. köide, Paul F. Linden, artiklinumber: 37665, 24. november 2016.
Jeng, Monwhea (2006). "Kuum vesi võib külmuda kiiremini kui külm ???". American Journal of Physics. 74 (6): 514–522. arXiv: füüsika / 0512262. doi:10.1119/1.2186331
Jin, Jaehyeok; Goddard III, William A (2015). "Mpemba efekti aluseks olevad mehhanismid vees molekulaarse dünaamika simulatsioonide abil". Füüsikalise keemia ajakiri C. 119 (5): 2622–2629. doi:10.1021 / jp511752n
Tao, Yunwen; Zou, Wenli; Jia, Junteng; Li, Wei; Cremer, Dieter (2017). "Vesiniku sidumise erinevad viisid vees - miks külmub soe vesi kiiremini kui külm vesi?". Ajakiri Keemiline teooria ja arvutused. 13 (1): 55–76. doi:10.1021 / acs.jctc.6b00735