Varför varmt vatten blir snabbare i is. Vilket vatten fryser snabbare: varmt eller kallt? Vad det beror på

Mpemba effekt (Paradox MPEMBI) - En paradox som säger att varmt vatten vid vissa förhållanden fryser snabbare än kallt, även om det måste genomgå temperaturen på det kalla vattnet i frysningsprocessen. Denna paradox är ett experimentellt faktum som motsäger de vanliga idéerna, enligt vilka, med samma förhållanden, den mer uppvärmda kroppen för kylning till en viss temperatur kräver mer tid än den mindre uppvärmda kroppen för kylning till samma temperatur.

Detta fenomen märktes vid en tid Aristoteles, Francis Bacon och Rene Descart, men endast 1963 fann Tanzanian Schoolboy Erassto Mpembea att den heta blandningen av glass fryser snabbare än kall.

Att vara en student Magambaba gymnasium I Tanzania gjorde Erasto Mpemba praktiskt arbete på kokväska. Han behövde göra hemlagad glass - koka mjölk, lösa upp socker i det, kyla det till rumstemperaturOch lägg sedan i kylskåpet för frysning. Tydligen var Mpembba inte särskilt en flitig student och bereds med uppfyllandet av den första delen av uppgiften. Fruktan att han inte skulle ha tid för slutet av lektionen, satte han i kylskåpet fortfarande varm mjölk. Till sin överraskning frös det ännu tidigare än mjölkens mjölk tillagas enligt en given teknik.

Därefter experimenterade Mpemba inte bara med mjölk, utan också med vanligt vatten. I vilket fall som helst, redan som student i Mkvava High School, frågade han frågan om professor Dennis Osborne från universitetskollegiet i Dar Es Salama (för att läsa eleverna en föreläsning om fysik i universitetsklassen: "Om du tar två identiska Behållare med lika stora volymer, så i en av dem har vatten en temperatur av 35 ° C och i den andra - 100 ° C och sätter dem i frysen, fryser sedan i det andra vattnet snabbare. Varför? " Osborne blev intresserad av denna fråga och snart 1969, tillsammans med Mpemba publicerade resultaten av sina experiment i tidningen "fysikutbildning". Sedan dess kallas den funna som hittades effekten av Mpemba.

Hittills vet ingen hur man förklarar denna konstiga effekt. Forskare har ingen enskild version, även om det finns många. Det handlar om skillnaden i egenskaperna hos varmt och kallt vatten, men det är ännu inte klart vilka egenskaper som spelar en roll i det här fallet: skillnaden i superkylning, avdunstning, isbildning, konvektion eller effekterna av urladdade gaser på vatten på olika temperaturer.

Paradoxicaliteten hos effekten av MPEMBA är att den tid då kroppen svalnar upp till omgivningstemperaturen bör stå i proportion till skillnaden i temperaturen hos denna kropp och miljön. Denna lag fastställdes fortfarande av Newton och sedan dess bekräftade många gånger i praktiken. I detta fall kyler vatten med en temperatur av 100 ° C till en temperatur av 0 ° C snabbare än samma mängd vatten med en temperatur av 35 ° C.

Ändå innebär det inte en paradox, eftersom effekten av MPEMBA kan hittas en förklaring och inom ramen för den berömda fysiken. Här är några förklaringar av effekten av MPEMBA:

avdunstning

Varmt vatten snabbare avdunstar från behållaren, vilket minskar volymen, och den mindre volymen av vatten med samma temperatur fryser snabbare. Uppvärmd till 100 med vatten förlorar 16% av sin massa under kylning till 0 C.

Effekt av förångning - dubbel effekt. För det första reduceras vattenmassan, vilket är nödvändigt för kylning. För det andra reduceras temperaturen på grund av att värmen av indunstning av övergången från vattenfasen till ångfasen reduceras.

Temperaturskillnad

På grund av det faktum att temperaturskillnaden mellan varmt vatten och kall luft är mer - därför värmeväxling i det här fallet är det mer intensivt och varmt vatten kyls snabbare.

Superkylning

När vattnet kyls under 0 c fryser det inte alltid. Under vissa förhållanden kan det genomgå hypotermi, fortsätter att förbli flytande vid temperaturer under frysningspunktens temperatur. I vissa fall kan vatten vara flytande även vid en temperatur på -20 ° C.

Anledningen till detta är att för att börja bilda de första iskristallerna behöver kristallbildningscentra. Om de inte är i flytande vatten, fortsätter superkylningen tills temperaturen minskar så mycket att kristallerna börjar bilda spontant. När de börjar bilda i en superkyld vätska börjar de växa snabbare och bilda en Lorth Shuhuh, som fryser kommer att bilda is.

Varmt vatten är mest mottagligt för superkylning, eftersom dess uppvärmning eliminerar upplösta gaser och bubblor, som i sin tur kan fungera som centra för bildandet av iskristaller.

Varför orsakar superkylningen varmt vatten att hålla snabbare? I fall att kallt vattensom inte är överkokt av följande. I det här fallet kommer det tunna skiktet att bildas på ytan av kärlet. Detta lager av is kommer att fungera som en isolator mellan vatten och kall luft och förhindrar ytterligare avdunstning. Hastigheten av iskristaller i detta fall kommer att vara mindre. När det gäller varmt vatten, som genomgår superkylning, har superkyld vatten inte ett skyddande ytskikt av is. Därför förlorar det värme mycket snabbare genom öppen topp.

När processen med hypotermi slutar och vatten fryser, förloras det mycket mer värme och formas därför mer is.

Många forskare av denna effekt överväger att underkylning till huvudfaktorn i fallet med MPEMB-effekten.

Konvektion

Kallt vatten börjar frysa ovanifrån, vilket försämrar processerna för värmemission och konvektion, och därmed värmeförlust, medan varmt vatten börjar frysa underifrån.

Denna effekt av vattendensitetsanomali förklaras. Vatten har en maximal densitet vid 4 C. Om kylvatten till 4 s och sätt det vid en lägre temperatur, kommer ytskiktet av vatten att frysas snabbare. Eftersom detta vatten är mindre tätt än vatten vid en temperatur av 4 s, kommer den att förbli på ytan, som bildar ett tunt kallskikt. Under dessa förhållanden kommer det tunna skiktet att bildas på ytan av vattnet under en kort tid, men detta isskikt kommer att vara en isolator som skyddar de nedre skikten av vatten, vilket kommer att förbli vid en temperatur av 4 ° C. Därför kommer den ytterligare kylprocessen att vara långsammare.

När det gäller varmt vatten är situationen helt annorlunda. Ytskiktet av vatten kommer att kylas snabbare på grund av avdunstning och större temperaturskillnad. Dessutom är kallvattenskikten mer täta än varmvattenskikt, därför faller det kalla vattenskiktet, lyft ett lager av varmt vatten till ytan. Sådan vattencirkulation ger en snabb temperaturfall.

Men varför når den här processen inte jämviktspunkten? För att förklara effekten av MPEMBA från denna synvinkel, skulle det vara nödvändigt att göra det kalla och varmvattenskikt separeras och själva konvektionsprocessen fortsätter efter det att den genomsnittliga vattentemperaturen sjunker under 4 ° C.

Det finns emellertid inga experimentella data som skulle bekräfta denna hypotes att kalla och varmvattenskikt är uppdelade under konvektion.

Upplösta gaser

Vatten innehåller alltid gaser upplöst i IT-syre och koldioxid. Dessa gaser har förmågan att minska vattenfrysningspunkten. När vattnet är uppvärmt frigörs dessa gaser från vatten, eftersom deras löslighet i vatten vid höga temperaturer nedan. Därför, när varmt vatten kyls, finns det alltid färre upplösta gaser i den än i icke uppvärmt kallt vatten. Därför är frysningspunkten för uppvärmt vatten högre och det fryser snabbare. Denna faktor betraktas ibland som det viktigaste när man förklarar effekten av mpemb, även om det inte finns några experimentella data som bekräftar detta faktum.

Värmeledningsförmåga

Denna mekanism kan spela en viktig roll när vattnet placeras i kylkammarens frys i små behållare. Under dessa förhållanden noteras att varmvattenbehållaren skiftas av en frysis från en frys, vilket förbättrar termisk kontakt med frysväggen och värmeledningsförmågan. Som ett resultat avlägsnas värmen från behållaren med varmt vatten snabbare än från kallt. I sin tur skjuter behållaren med kallt vatten inte under snön.

Alla dessa (liksom andra) förhållanden studerades i många experiment, men ett entydigt svar på frågan - vilken av dem ger hundra procent reproduktion av MPEMBE-effekten - och mottogs inte.

Till exempel studerade den tyska fysiker David Auerbach till exempel effekten av vattenhypotermi på denna effekt. Han fann att varmt vatten och nått en superkyld stat, fryser vid en högre temperatur än förkylningen, vilket betyder snabbare den senare. Men kallt vatten når en superkyld stat snabbare än varmt och kompenserar därigenom för den tidigare lagren.

Dessutom motsatte resultaten av Auerbakh de erhållna uppgifterna tidigare att varmt vatten kan uppnå större överkylning på grund av ett mindre antal kristalliseringscentra. När vattnet upphettas från det, avlägsnas gaserna upplösta i den, och under dess kokning utfälles vissa salter i den.

Du kan säga hittills bara en sak är möjlig - reproduktionen av denna effekt beror väsentligt på de villkor där experimentet utförs. Det är just för att det inte alltid reproduceras.

O. V. Mosin

Litterärkällor:

"Varmt vatten fryser snabbare än kallt vatten. Varför gör det det?", Jearl Walker i amatörforskaren, vetenskaplig amerikan, vol. 237, Nej. 3, sid 246-257; September 1977.

"Frysningen av varmt och kallt vatten", g.S. Kell i American Journal of Physics, Vol. 37, Nej. 5, sid 564-565; Maj 1969.

"Supercooling och Mpemba-effekten", David Auerbach, i American Journal of Physics, Vol. 63, Nej. 10, sid 882-885; Oktober, 1995.

"Mpemba-effekten: de frysningstider av varmt och kallt vatten", Charles A. Knight, i American Journal of Physics, Vol. 64, Nej. 5, P 524; Maj, 1996.

Hej, kära älskare intressanta fakta. Idag talar vi om. Men jag tror att frågan i titeln kan tyckas helt enkelt absurt - men om det alltid är nödvändigt att uthärda den berömda "sunt förnuft", och inte strängt levererad verifiering. Låt oss försöka räkna ut varför varmt vatten fryser mer än kallt?

Historisk referens

Det i frågan om att frysa det kalla och heta vattnet "är inte allt rent" som nämns i Aristoteles skrifter, så gjorde den liknande typen av anteckningar F. Konkon, R. dekart och J. Blk. I nyaste historia För denna effekt var namnet "Paradox Memms" förankrat - med namnet på en skolpojke från Tanganyki Erasto Mpembe, som frågade samma fråga av den ankomstprofessorn i fysik.

Pojkens fråga uppstod inte på en tom plats, men från rent personliga observationer bortom processen med kylblandningar för glass i köket. Naturligtvis, klasskamrater som var närvarande på samma plats, tillsammans med skolläraren, höjde Mpembu på skratt - men efter experimentell verifiering, en personligen, professor, D.Sborne, en önskan att rusa över Erasto "avdunstat". Dessutom publicerades Mpemba tillsammans med professorn 1969 en detaljerad beskrivning av denna effekt i fysikutbildning - och sedan dess har det ovannämnda namnet uppnåtts i den vetenskapliga litteraturen.

Vad är kärnan i fenomenet?

Utvecklingen av erfarenheten är ganska enkel: Med andra saker är samma tunnväggiga kärl, i dem - strängt lika stora mängder vatten, skiljer sig endast i temperatur. Fartygen är laddade i kylskåpet, varefter tiden strömmar till isbildning i var och en av dem. Paradoxen är att i ett fartyg med initialt varmare vätska händer detta snabbare.

Hur förklarar den här fysiken detta?

Den universella förklaringen av paradoxen har inte, eftersom flera parallella processer arbetar tillsammans, vars bidrag kan varieras på de specifika ursprungliga förhållandena - men med ett enhetligt resultat:

• vätskans förmåga att superkylning - ursprungligen kallt vatten är mer benäget att överkylning, d.v.s. förblir vätska när temperaturen redan är under frysningspunkten
• accelererad kylning - ånga från varmt vatten omvandlas till ismikrokristallin, vilket i fallet accelererar processen, arbetar som en ytterligare "extern värmeväxlare"
• effekten av isolering - i motsats till varmt, kallt vatten fryser ovanifrån, vilket leder till en minskning av värmeöverföringskonvektion och strålning

Det finns ett antal andra förklaringar (sista gången tävlingen om det bästa hypotesen brittiska kungliga kemiska samhället nyligen har genomfört, 2012) - men det finns fortfarande ingen entydig teori för alla fall av kombinationer av inmatningsförhållanden ...

Detta är sant, även om det låter otroligt, eftersom det var varmt vatten i processen för kylvattnet. Under tiden används denna effektshire. Till exempel hällde rullar och glidbanor i vinter varmt, inte kallt vatten. Specialister rekommenderar att bilister fyller på vintern i bricka tanken, och inte varmt vatten. Paradox är känt i världen som "MPEMB-effekten".

Detta fenomen nämnde Aristoteles, Francis Bacon och René Descartes, men endast 1963 betalades professorer av fysik till honom och försökte utforska. Allt började med det faktum att Tanzanian Schoolboy Erasto Mpembba noterade att sötad mjölk, som han brukade förbereda glass, fryser snabbare om den förvärmdes och lade fram antagandet att varmt vatten fryser snabbare än kallt. Han appellerade för förtydligande till fysikläraren, men han skrattade bara på studenten och sade följande: "Det här är inte en världsfysik, utan en läkare av memm."

Lyckligtvis var Dennis Osborne en gång i skolan, professor i fysik från University of Dar Es Salama. Och Mpemba appellerade till honom med samma fråga. Professorn inrättades mindre skeptisk, sade att han inte kunde döma det han aldrig sett, och vid återvändande hem frågade anställda att genomföra relevanta experiment. Det verkar som om de bekräftade pojkens ord. I vilket fall som helst, 1969, talade Osborne om att arbeta med Mpembo i tidningen "Eng. Fysik.Utbildning." Samma år publicerade George Kell från det kanadensiska nationella forskningsrådet en artikel med en beskrivning av fenomenet i "Eng. Amerikanskt.Tidningav.Fysik.».

Det finns flera alternativ för att förklara denna paradox:

• Varmt vatten avdunstar snabbare, vilket reducerar volymen och en mindre volym vatten med samma temperatur fryser snabbare. I hermetiska behållare bör kallt vatten frysa snabbare.
• Förekomsten av snöfoder. Varmvattenbehållaren shoaling under sig, det är därför termisk kontakt med en kylyta. Kallt vatten glider inte under det. I avsaknad av snöfodring måste den kalla vattenbehållaren frysa snabbare.
• Kallt vatten börjar frysa ovanifrån, vilket försämrar processerna för värmemission och konvektion, och därmed värmeförlust, medan varmt vatten börjar frysa underifrån. Med ytterligare mekanisk omröring av vatten i behållare bör kallt vatten frysa snabbare.
• Förekomsten av kristalliseringscentraler i kylda vatten - substanser upplösta i den. Med ett litet antal sådana centra i kallt vatten är transformationen av vatten i isen svår och möjligen dess superkylning när den förblir i ett flytande tillstånd, med en minus temperatur.

Nyligen publicerades en annan förklaring. Dr Jonathan Katz (Jonathan Katz) från Washington University undersökte detta fenomen och kom fram till att en viktig roll i den spelas av upplösta ämnen i vatten, som deponeras vid uppvärmning.
Underlöst Ämnen Dr. Katz innebär kalcium och magnesiumbikarbonater, som finns i styvt vatten. När vattnet är uppvärmt deponeras dessa ämnen, vatten blir mjukt. Vatten som aldrig har upphettat, innehåller dessa föroreningar, det är "tufft". När det fryser och bildandet av iskristaller ökar koncentrationen av föroreningar i vatten 50 gånger. På grund av detta reduceras vattenfrysningspunkten.

Denna förklaring verkar inte övertygande, för Inget behov av att glömma att effekten hittades i experiment med glass och inte med styvt vatten. Mest sannolikt orsaken till fenomenet av termofysisk, och inte kemisk.

Medan den otvetydiga förklaringen av paradoxen av MPEMB inte mottas. Jag måste säga att vissa forskare inte anser denna paradox värd uppmärksamhet. Det är dock väldigt intressant att en enkel skolpojke har uppnått erkännande av den fysiska effekten och uppnådde popularitet på grund av sin nyfikenhet och uthållighet.

Tillagt i februari 2014

Anteckningen skrevs under 2011. Sedan dess har nya studier av effekten av MPEMBI och nya försök att förklara det. Så, 2012, tillkännagav det kungliga kemiska samhället i Storbritannien en internationell konkurrens om lösningen av vetenskapliga hemligheter "Mpembi-effekt" med en prisfond på 1000 pund. Deadline installerades den 30 juli 2012. Nikola Beregovik från Laboratoriet i University of Zagreb blev vinnaren. Han publicerade sitt arbete där han analyserade tidigare försök att förklara detta fenomen och drog slutsatsen att de inte övertygades. Den modell som föreslås av dem är baserad på de grundläggande egenskaperna hos vatten. De som önskar kan hitta ett jobb på länken http://www.rsc.org/mpemba-competition/mpemba-winner.asp

Forskning om detta var inte färdig. År 2013 visade fysiken från Singapore teoretiskt orsaken till Empube-effekten. Arbetet kan hittas genom referens http://arxiv.org/abs/1310.6514.

Liknande på ämnet av artiklar på webbplatsen:

Andra artiklar

Kommentarer:

Alexey Mishnev. 06.10.2012 04:14.

Varför avdunstar varmt vatten snabbare? Forskare, nästan bevisade att ett glas varmt vatten fryser snabbare än kallt. Forskare Detta fenomen kan inte förklara på grund av det faktum att de inte förstår kärnan i fenomen: värme och kyla! Värme och kyla, det här är en fysisk känsla som orsakar interaktionen av partiklar av material, i form av en motkompression av magnetiska vågor, som rör sig från sidan av utrymmet och från mitten av jorden. Därför, desto större skillnad i potentialer, denna magnetiska spänning, desto snabbare utförs energibytan genom metoden för kontrarepenning av vissa vågor till andra. Det vill säga diffusionsmetod! Som svar på min artikel skriver en motståndare: 1) ".. det arga vattnet avdunstar snabbare, vilket resulterar ifrån det är mindre, så det fryser det snabbare" frågan! Vilken energi gör att vattenbranden förångas snabbare? 2) I min artikel prata om ett glas, och inte om ett träkrough, som motståndaren leder som en motsatt. Vad är inte korrekt! Jag svarar på frågan: "För vilken anledning är vatten i naturen, avdunstar?" Magnetiska vågor, som alltid rör sig från jordens mitt i rymden, övervinna det kommande trycket av magnetiska kompressionsvågor, (som alltid flyttas från utrymmet till mitten av jorden) samtidigt, sprayvattenpartiklar, som rör sig in i rymden ökar de i volymen. Det är, expandera! I fallet med att övervinna magnetiska kompressionsvågor komprimeras dessa vattenpar (kondenserade) och under verkan av dessa magnetiska kompressionskrafter, vatten i form av nederbörd återvänder till jorden! Med respektfull6m! Alexey Mishnev. 6 oktober 2012.

Alexey Mishnev. 06.10.2012 04:19.

Vad är temperaturen. Temperaturen är graden av elektromagnetisk spänning av magnetiska vågor med kompression och expansionsenergi. I fallet med jämviktstillståndet hos dessa energier är kroppstemperaturen eller substansen i ett stabilt tillstånd. Vid störning av jämviktstillståndet hos dessa energier, i riktning mot förlängningsenergin, ökar kroppen eller substansen i mängden utrymme. Vid överskridande av magnetiska vågor mot kompression minskar kroppen eller substansen i rymdens volym. Graden av elektromagnetisk spänning bestäms av graden av expansion eller kompression av referenskroppen. Alexey Mishnev.

Moiseeva natalia23.10.2012 11:36 | Vniim

Alexey, du pratar om någon form av artikel där dina överväganden om temperaturbegreppet anges. Men ingen läser den. Vänligen ge en länk. I allmänhet är dina synpunkter på fysik mycket märkliga. Jag hörde aldrig om den "elektromagnetiska expansionen av referenskroppen".

Yuri Kuznetsov, 04.12.2012 12:32

Hypotesen föreslås att den använder intermolekylär resonans och genereras av en ponderomotorattraktion mellan molekyler. I kallt vatten rör sig molekylerna och fluktuerar kaotiska, med en annan frekvens. När vattenuppvärmning, med en ökning av frekvensen av oscillationer, är deras intervall inskränkt (frekvensskillnaden från flytande varmt vatten reduceras till förångningspunkten), frekvensen av oscillationer av molekyler närmar sig varandra, vilket resulterar i vilket resonans uppstår mellan molekyler. Vid kylning sparas denna resonans delvis, inte omedelbart fastsatt. Försök att trycka på en av gitarrens två strängar som ligger i resonansen. Låt nu gå - strängen börjar vibrera igen, resonansen kommer att återställa sina oscillationer. Så i fryst vatten försöker de yttre kylda molekylerna förlora amplituden och frekvensen av oscillationer, men de "varma" molekylerna inuti fartyget "drar ut" Oscillationerna är tillbaka i rollen som vibratorer och utomhus resonatorer. Mellan vibratorer och resonatorer och det finns en ponderomotor attraktion *. När ponderomotorkraften blir större kraft som orsakas av den kinetiska energin hos molekylerna (som inte bara vibrerar, men också rör sig linjärt), uppstår accelererad kristallisering - "MPEMBA-effekten". Pedomotorkommunikation är mycket osubstantiell, Mpemba-effekten beror starkt på alla samtidiga faktorer: volymen av fruset vatten, är det uppvärmning, betingelserna för frysning, temperatur, konvektion, värmeväxlingsförhållanden, gasmättnad, vibration av kylenheten, Ventilation, föroreningar, avdunstning etc. Även från belysning ... har effekten mycket förklaringar och det är ibland svårt att reproducera. Enligt samma "resonans" anledning kokar kokande vatten snabbare infällt - resonans, en gång efter kokning bevarar intensiteten hos oscillationer av vattenmolekyler (energiförlust under kylning faller huvudsakligen på förlusten av den kinetiska energin hos den linjära rörelsen av molekyler). Med intensiv uppvärmning förändras vibratormolekylerna med rullar med resonatorer molekyler i jämförelse med frysning - frekvensen av vibratorer är mindre än resonatorernas frekvens, vilket innebär att det inte finns någon attraktion mellan molekyler och repulsionen som accelererar övergången till ett annat aggregat tillstånd (ånga).

Vlad, 11.12.2012 03:42

Bröt hjärnan ...

Anton, 02/04/2013 02:02

1. Har denna ponderomotor attraktion på så stor som påverkar värmeväxlingsprocessen? 2. Betydar detta att när de uppvärms alla kroppar till en viss temperatur, kommer deras strukturella partiklar in i resonansen? 3. Som ett resultat, vid kylning, försvinner denna resonans? 4. Är detta ditt antagande? Om det finns en källa, ange. 5. Enligt denna teori kommer fartygsformen att spela en viktig roll, och om den är tunn och platt, kommer skillnaden i frysningstiden inte att vara bra, dvs. Du kan kolla in det.

Goodrat, 03/11/2013 10:12 | Metak.

I kallt vatten finns redan kväveatomer och avstånd mellan vattenmolekyler närmare än varmt vatten. Det vill säga, slutsatsen: varmt vatten absorberar kväveatomer snabbare och samtidigt fryser det snabbt än kallt vatten - det är jämförbart med strykjärn, eftersom varmt vatten blir is och varm järnhärdning med snabb kylning!

Vladimir, 03/13/2013 06:50

och det är kanske: Tätheten av varmt vatten och is är mindre än densiteten av kallt vatten, och därför behöver vatten inte ändra sin densitet och förlora lite tid på den och det fryser.

Alexey Mishnev, 03/21/2013 11:50

Innan du argumenterar för resonanser, attraktioner och vibrationer av partiklar, är det nödvändigt att förstå och svara på frågan: Vad är krafterna gör partiklar fluktuera? Eftersom, utan kinetisk energi, kan det inte finnas någon kompression. Utan kompression kan det inte finnas någon expansion. Utan expansion kan det inte finnas någon kinetisk energi! När, börja argumentera för strängens resonans, sätter du först ansträngningen att en av dessa strängar började fluktuera! Arguing om attraktion, du bör först ange kraften som gör att dessa kroppar lockar! Jag säger att alla kroppar komprimeras av atmosfärens elektromagnetiska energi och som komprimerar alla kroppar, ämnen och elementära partiklar med en kraft på 1,33 kg. Inte vid CM2, men på en elementär partikel. Så, hur, atmosfärens tryck, kan inte vara selektivt! För att inte vara förvirrad, med mängden kraft!

Dodik, 05/31/2013 02:59

Det verkar som om du glömde en sanning - "vetenskapen börjar där mätningarna börjar." Vad är temperaturen på "varmt" vatten? Vad är temperaturen för "kallt" vatten? Artikeln säger inte ett ord om det. Härifrån kan du dra slutsatsen - hela artikeln är en hunds nonsens!

Gregory, 06/04/2013 12:17

Dodia, före artikeln Chushye, är det nödvändigt att tänka på, åtminstone lite. Och inte bara att mäta.

Dmitry, 12/24/2013 10:57

Varmvattenmolekyler rör sig snabbare än i kylan, på grund av detta, det finns en mer tät kontakt med miljön, de gillar att alla kalla sakta ner snabbt.

Ivan, 01/10/2014 05:53

Överraskar uppkomsten av en liknande anonym artikel på den här webbplatsen. Artikeln är helt okunnig. Både författare och kommentatorer är pinsamt på jakt efter förklaringen av fenomenet, inte stör att ta reda på, och om fenomenet observeras i allmänhet och om det observeras, under vilka förhållanden. Dessutom finns det inget avtal som jag faktiskt observerar! Så författaren insisterar på behovet av att förklara effekten av den snabba frysningen av exakt hetglass, även om effekten upptäcktes från hela texten (och ord "i experiment med glass") följer det att han själv inte satte sådant experiment. Av de utföringsformer som anges i artikeln visar fenomenen att helt olika experiment beskrivs under olika förhållanden med olika vattenlevande lösningar. Både kärnan i förklaringen och den subjunktiva tändningen i dem föreslår att även en elementär kontroll av de idéer som uttrycks. Någon av misstag hörde en borgenhistoria och liknade sin spekulativa slutsats. Tyvärr, men det här är inte fysiskt vetenskaplig forskning, och konversation i rökrummet.

Ivan, 01/10/2014 06:10

När det gäller kommentarerna i artikeln om fyllning av rullarna av varmt vatten och balkarna i tvättmaskinen kallt. Allt är enkelt ur grund av elementär fysik. Rinken hälls med varmt vatten bara för att det fryser det långsammare. Skridskobanen ska vara jämn och jämn. Försök att fylla den med kallt vatten - få buggar och "tillströmning", för Vatten kommer att vara _fasting_ fryser inte så mycket för att sprida det enhetliga skiktet. Och tungt och lyckas växa smidigt lager, och redan befintliga is och snöiga tubercles smälter. Med tvättmaskinen är det inte heller svårt också: det är ingen mening att hälla rent vatten i kylan - det fryser på glaset (även varmt); En varm icke-frysande vätska kan leda till att krackande kallt glas, plus glaset kommer att ha en ökad frysningstemperatur på grund av den accelererade indunstningen av alkoholer, även på väg till glaset (med principen om moonshine, är alla bekanta? - Alkohol avdunstar, vatten kvarstår).

Ivan, 01/10/2014 06:34

Och i själva verket är fenomenet dumt att fråga varför två olika experiment i olika förhållanden går på olika sätt. Om experimentet är rent, måste du ta varmt och kallt vatten detsamma kemisk sammansättning - Ta förkyld kokande vatten från samma vattenkokare. Vi häller i identiska kärl (till exempel tunnväggiga glasögon). Vi sätter på snön, men på samma smidiga torra bas, till exempel ett träbord. Och inte i mikromorosilen, och i en ganska volymetrisk termostat - jag tillbringade ett par år sedan i landet när det fanns ett stabilt frostigt väder runt -25s. Vatten kristalliserar vid en viss temperatur efter recoiling värmekristallisation. Hypotesen reduceras till godkännande att varmt vatten svalnar snabbare (detta är så i enlighet med klassisk fysik är värmeväxlaren proportionell mot temperaturskillnaden), men behåller en ökad kylhastighet även när temperaturen kommer med kallvattentemperaturen . Det är frågat än vatten som kyldes till en temperatur på + 20c på gatan skiljer sig från exakt samma vatten som har kylts till temperaturen + 20c per timme före, men i rummet? Klassisk fysik (förresten, baserat på chattaren i rökrummet och på hundratusentals och miljoner experiment) säger: Ja, den ytterligare dynamiken av kylning blir densamma (endast punkter +20 kokande vatten kommer att nå senare) . Och experimentet visar detsamma: När i ett glas med ursprungligen kallt vatten är det redan en slitstark isskorpa, varmt vatten inte ens tyckte om att frysa. P.S. Till kommentarer från Yuri Kuznetsova. Närvaron av en viss effekt kan anses vara etablerad när villkoren för dess förekomst beskrivs och det är stabilt reproducerat. Och när vi inte är klara vilka experiment som är okänt med vilka villkor, att bygga teorier om sin förklaring för tidigt och det ger inte något ur vetenskaplig synvinkel. P.p.s. Tja, kommentarerna från Alexei Mishneva läser utan dödsår är omöjligt - en person bor i en viss fiktiv värld som inte har någon relation till fysik och verkliga experiment.

Gregory, 01/13/2014 10:58

Ivan, jag förstår, motvittar du effekten av MPEMBA? Det finns inte, hur visar dina experiment? Varför är han så känd i fysik, och många försöker förklara det?

Ivan, 02/14/2014 01:51

God eftermiddag, Gregory! Effekten av ett orena experiment existerar. Men som du förstår är det inte en anledning att leta efter nya mönster i fysik, men anledningen till att förbättra experimenternas skicklighet. Som jag redan har noterat i kommentarerna, i alla nämnda försök att förklara "Mpembi-effekten" kan forskare inte ens tydligt formulera, så exakt och under vilka förhållanden de mäter. Och du vill säga att dessa är experimenterare? Få mig inte att skratta. Effekten är inte känd i fysik, men i de ackumulerade diskussionerna på olika forum och bloggar, som nu är havet. Som en verklig fysisk effekt (i den meningen, som ett resultat av några nya fysiska lagar, och inte som en följd av felaktig tolkning eller bara en myt), uppfattas människor av människor från fysik. Så det finns ingen anledning att tala om den enhetliga fysiska effekten på resultaten av olika experiment som är inställda i helt olika förhållanden.

Paul, 02/18/2014 09:59

hmm, killar ... En artikel för "AIDS Info" ... ingen förolämpning ...;) Ivan i alla rätt ...

Gregory, 02/19/2014 12:50

Ivan, jag håller med om att platserna för de ackumulerande ämnena som publicerar det obehagliga sensationella materialet är nu mycket.? När allt kommer omkring är effekten av mpembs fortfarande undersökt. Och undersöka forskare från universitet. Till exempel under 2013 undersöktes denna effekt av en grupp av Teknisk universitet i Singapore. Titta på länken http://arxiv.org/abs/1310.6514. De tror, \u200b\u200bfann en förklaring till denna effekt. Jag kommer inte att skriva i detalj om upptäcktens väsen, men enligt deras uppfattning är effekten kopplad till skillnaden mellan energier som lagras i vätebindningar.

Moiseeva n.p. , 02/19/2014 03:04.

För alla intresserade studier av MPEMB-effekten har jag lite kompletterat materialet i artikeln och LED-länkar som du kan bekanta dig med de senaste resultaten (se text). Tack för kommentarer.

Ildar, 02.24.2014 04:12 | det är ingen mening att lista allt

Om denna effekt av memmer verkligen äger rum, måste förklaringen sökas, jag tror i en molekylär vattenanordning. Vatten (som det blev känt för mig från populärvetenskaplig litteratur) Det finns inte separata H2O-molekyler, men kluster av flera molekyler (även tiotals). Med ökande vattentemperatur ökar rörligheten för molekyler, kluster är uppdelade i varandra och valensen av molekyler har inte tid att samla stora kluster. Bildandet av kluster tar lite längre tid än att minska molekylernas hastighet. Och eftersom kluster är mindre, är bildandet av en kristallgitter snabbare. I kallt vatten förhindrar tydligen tillräckligt stora hållbara kluster bildandet av gitteret, det tar lite tid på deras förstörelse. Jag såg en nyfiken effekt på TV för tv, när kallt vatten stannar lugnt i en burk några timmar i kylan förblev vätska. Men så snart banken togs till hands, det vill säga, en liten stront från platsen, kristalliserade vattnet i banken omedelbart, blev ogenomskinligt, och banken sprängde. Tja, pop, som visade denna effekt, förklarade att vattnet invigdes. Förresten visar det att vattnet starkt ändrar sin viskositet beroende på temperaturen. Vi, som varelser är stora, är det omärkligt, och på nivån av små (mm och mindre) rack, och till och med mer än bakterier är viskositeten hos vatten en mycket signifikant faktor. Denna viskositet, tror jag också sätter dimensionerna av vattenklyftor.

Grå, 03/15/2014 05:30

allt runt som vi ser dessa ytegenskaper (egenskaper) så vi tar bara för energi att vi kan mäta eller bevisa förekomsten på något sätt annars en död. Detta fenomen av effekten av MPEMBA kan bara förklara en enkel objektteori som kommer att förena alla fysiska modeller i en enda konstruktion av interaktion. Faktum är att allt är enkelt

nikita, 06.06.2014 04:27 | bil

och hur man gör vattnet är fortfarande kallt Ana var inte varmt när du går i bilen!

alexey, 03.10.2014 01:09

Men en annan "upptäckt", på språng. Vatten i en plastflaska är mycket snabbare frysning med en öppen kork. För skull satte experimentet många gånger på en stark frost. Effekten är uppenbar. Hej teoretiker!

Evgeny, 12/27/2014 08:40

Principen för den förångande kylaren. Vi tar två hermetiskt stängda flaskor med kallt och varmt vatten. Vi lägger på frosten. Kallt vatten fryser snabbare. Nu tar vi samma flaskor med kallt och varmt vatten och lägger på frosten. Varmt vatten kommer att frysas snabbare kallt. Om vi \u200b\u200btar två bassänger med kallt och varmt vatten, kommer varmt vatten att frysa mycket snabbare. Detta beror på det faktum att vi ökar kontakten med atmosfären. Ju mer intensiv förångning, desto snabbare finns en temperaturfall. Här är det nödvändigt att nämna fuktfaktorn. Ju lägre fuktighet är den starkare avdunstningen och mer kylning.

grå Tomsk, 01.03.2015 10:55

Grå, 03/15/2014 05:30 - Fortsättning Vad du vet om temperaturen är inte allt. Det finns något annat. Om det är korrekt att sammanställa en fysisk temperaturmodell, blir det nyckeln till att beskriva energiprocesserna från diffusion, smältning och kristallisation och till sådana skalor som en ökning av temperaturen med en ökning av tryck, ökar trycket med en temperaturökning . Även den fysiska modellen av solens energi kommer att förstås från ovanstående. Jag är på vintern. . I början av våren 20013 uppgick temperaturmodellerna till en total temperaturmodell. Efter ett par månader kom jag ihåg temperaturparadoxen och här förstod jag ... att min temperaturmodell beskriver Mpemba Paradox. Det var i maj - juni 2013. För ett år sent, men det här är det bättre. Min fysiska modellstopp är en ram och det kan skjulas både framåt och bakåt och det finns en motorcykelaktivitet i den, den mest aktiviteter där allting rör sig. Jag har 8 skolklasser och 2 års skola med en upprepning av ämnet. 20 år har gått. Så alla typer av fysiska modeller av kända forskare kan inte tillskriva, liksom formler. Så ledsen.

Andrei, 08.11.2015 08:52

I allmänhet har jag tanken varför varmt vatten fryser snabbare kallt vatten. Och i mina förklaringar är allt väldigt enkelt om du är intresserad, skriv sedan till mig i e-post: [E-post skyddad]

Andrey, 08.11.2015 08:58

Jag ber om ursäkt, jag gav fel brevlåda här är rätt email: [E-post skyddad]

Victor, 12/23/2015 10:37

Det verkar som om allt är lättare, vi har snön, den har förångad gas, kyld, ankan kan vara i frost eftersom den svalnar snabbare, att den avdunstar och omedelbart inte klättrar kristalliser, och vattnet i gasformigt tillstånd kyler snabbare än i flytande)

Beckzhan, 01/28/2016 09:18

Om ens någon avslöjade dessa lagar i världen som är förknippade med denna effekt, skulle han inte skriva här. Med min synvinkel skulle det inte vara logiskt att avslöja sina hemligheter till användare av Internet, när han kan publicera den på den berömda Vetenskapliga tidskrifter och bevisa honom personligen före folket. Så vad kommer att skrivas om denna effekt här, allt detta är inte logiskt.)))

Alex, 02.22.2016 12:48

hej experimenter har rätt och säger att vetenskapen börjar var ... inte mätningar, men beräkningar. "Experiment" - ett evigt och oumbärligt argument för att sakna fantasi och linjärt tänkande på alla förolämpade, nu i fall E \u003d MC2 - alla kommer ihåg? Hastigheten för molekyler som avgår från kallt vatten i atmosfären bestämmer mängden av energi av energi från vatten (kylning - energiförlust) hastigheten hos varmvattenmolekyler är mycket högre och utförs - i torget (hastigheten att kyla den återstående massan av vatten) är allt om du kommer ifrån "experimentell och kom ihåg de grundläggande baserna för vetenskapen

Vladimir, 04/25/2016 10:53 | Meteo

I dessa tider, när Tosol var sällsynt, var vatten från bilkylsystemet i det ouppvärmda garaget av autoship efter arbetsdagen tömt att inte avfrosta cylinderblocket eller radiatorn, ibland båda ihop. På morgonen avfyrade varmt vatten. I de lutty frostmotorerna som lanserades utan problem. När bristen på varmt vatten hällde vatten från kranen. Vattnet frystes omedelbart. Experimentet är dyrt dyrt, lika mycket som det kostar att köpa och ersätta cylindrarnas block och kylaren på bilen Zil-131. Den som tror kommer att kolla. Och Mpemba experimenterade på glass. I glass går kristallisering annorlunda än i vatten. Tänk på tänder en bit glass och en bit is. Mest troligt frysde det inte, men förtjockades som ett resultat av kylning. Och det färskt vatten - var det varmt eller kallt fryser vid 0 * s. Kallt vatten är snabbt, och den varma tiden behövs.

Wanderer, 05/06/2016 12:54 | Till Alex

"C" - ljusets hastighet i vakuum E \u003d MC ^ 2 - Formel som uttrycker ekvivalensen av massa och energi

Albert, 07/27/2016 08:22

Först en analogi med fasta kroppar (det finns ingen avdunstningsprocess). Nyligen lödda kopparvattenrör. Processen sker med uppvärmning av gasbrännaren till smältpunkten för löddet. Uppvärmningstiden för en korsning med en koppling är ungefär en minut. Att säga en korsning med en koppling och om ett par minuter insåg jag att jag luktade fel. Det tog lite att rulla röret i kopplingen. Han började värma upp brännaren i foget igen och för att överraska tog det en minut 3-4 för att värma korsningen till smältpunkten. Hur så!? Trots allt är röret fortfarande varmt och till synes mycket mindre energi för att värma det till smältpunkten, men allt visade sig vara motsatt. Det hela i värmeledningsförmågan, som redan har ett varmt rör är signifikant högre och gränsen mellan det uppvärmda och kalla röret på två minuter lyckades röra sig bort från förbindelsens plats. Nu om vatten. Vi kommer att fungera med begreppen varmt och golvet uppvärmd kärl. I det heta kärlet bildas en smal kant av temperaturpartitionen mellan heta, mycket rörliga partiklar och lågdrivna, kalla, vilket relativt snabbt rör sig från periferin till mitten, eftersom de snabba partiklarna snabbt ger sin energi. kyld) med partiklar på andra sidan av gränsen. Eftersom volymen av yttre kalla partiklar är större, kan snabbt partiklar, vilket ger sin värmeenergi, inte väsentligt värma de yttre kalla partiklarna. Därför uppträder processen med kylt varmt vatten relativt snabbt. Golvet Det uppvärmda vattnet har en mycket lägre värmeledningsförmåga och bredden av gränsen mellan golvet med uppvärmda och kalla partiklar är väsentligen bredare. Förskjutning till mitten av en sådan bred kant uppträder betydligt långsammare än i fallet med ett varmt kärl. Som ett resultat kyler det heta kärlet snabbare än varmt. Jag tror att du måste spåra processen att kyla kylaren av temperaturvattnet i dynamiken. Placera flera temperatursensorer från mitten till kanten av kärlet.

Max, 11/19/2016 05:07

Kontrollerad: I Yamal, i frosten flyttar ett rör med grått vatten och det är nödvändigt att värma det, och det är ingen förkylning!

Artem, 09.12.2016 01:25

Det är svårt, men jag tror att kallt vatten är tätt varmt ännu bättre kokt och det finns en acceleration av kylning och dvs. Varmt vatten kommer till en temperatur kall och övertar den, och om det tar hänsyn till att varmt vatten fryser från botten och inte på toppen som skrivet ovan, då accelererar detta processen.

Alexander Sergeev, 21.08.2017 10:52

Det finns ingen sådan effekt. Ack. År 2016 publicerades en detaljerad artikel om ämnet i naturen: https://en.wikipedia.org/wiki/mpemba_effect Det är uppenbart från det att med ett noggrant beteende av experiment (om proverna av varmt och kallt vatten är Samma i allt, med undantag för temperaturen) observeras inte..

Zaleb, 08/22/2017 05:31

Victor, 10/27/2017 03:52

"Det är verkligen så." - Om skolan inte förstod vad värmen och lagen om energibesparing är. Kontrollera helt enkelt - för detta behöver vi: önskan, huvud, händer, vatten, kylskåp och väckarklocka. Och rullarna, som specialister skriver, utunderrar (hälls) med kallt vatten och varma - Justera den hackade isen. Och i brickanken på vintern är det nödvändigt att hälla den icke-frysande vätskan och inte vatten. Vatten kommer i alla fall att lämna, och kallt - snabbare.

Irina, 01/23/2018 10:58

forskare av hela världen slår över denna paradox, som börjar med Times of Aristoteles och Victor, Zaleb och Sergeev visade sig vara den smartaste.

Denis, 01.02.2018 08:51

Allt korrekt i artikeln är skrivet. Men anledningen är något annorlunda. Vid kokningsprocessen indunstas luften upplöst i den i den. Därför, med kokande vattenkylning, som ett resultat, kommer dess densitet att vara mindre än det för råvattnet av samma temperatur. Det finns inga andra skäl för olika värmeledningsförmåga förutom olika densitet.

Zablan, 03/01/2018 08:58 | Zablab.

Irina :), "Vetenskapsmän i hela världen" på denna "Paradox" kämpar inte, för dessa forskare är det här "paradox" helt enkelt nej - det är lätt kontrollerat i väl reproducerbara förhållanden. "Paradox" uppträdde på grund av de icke-reproducerbara experimenten av den afrikanska pojken i Mpembu och kommer att dela upp honom som "forskare" :)

mIROLAND, 03/23/2019 07:20

tanzanian pojke som bor i hjärtat av Afrika, vilket är mycket troligt att snöa i ögonen aldrig sett ... ;-D Jag förvirrar inte någonting ???)))

Sergey, 04/14/2019 02:02

Vi tar två gummiband, vi sträcker sig båda, med en annan (analogi med den interna energin av kallt och varmt vatten) samtidigt som det släpps ut ena änden av gummibandet. Vad ett gummiband blir snabbare?

Artanis, 05/08/2019 03:34

Bara tillbringade denna erfarenhet. Sätt två absolut identiska koppar med varmt och kallt vatten i frysen. Kall frusen mycket snabbare. Hot var fortfarande lite varm. Vad är fel i min erfarenhet?

Zaleb, 05/09/2019 06:21 |

Artanis, med din erfarenhet "Allt så" :) - "Mpembi-effekten" existerar inte med ett korrekt utfört experiment, vilket säkerställer identiteten av kylförhållandena med samma vattenvolymer med olika initialtemperaturer. Jag gratulerar dig - du flyttade till sidan av världen, sinnet och firandet av de viktigaste fysiska lagarna och började tas bort från "sekten mpemba" och älskare av Yu-Tuban-videon i stil med "vad Fick vi på lärdomarna av fysik "... :)

Moiseeva n.p. , 05/16/2019 04:30 | Gla redaktör

Du har rätt, mycket beror på de experimentella förhållandena. Men om effekten inte observerades alls, skulle det inte finnas någon forskning och publikationer i allvarliga tidskrifter. Läste du helt? Om Yu-Tuban video här finns inget tal.

Zablan, 08/06/2019 05:26 | Slavneftgaz-yuzhseverver strö-synthesome

Natalia Petrovna, vi lever i era av "reproducerbarhetskris" i vetenskapen, när det är att öka citatindexet under sloganet "publicera eller schigin" "-forskare" föredrar att konkurrera med att uppfinna galen teorier för att underbygga uppenbarligen tvivelaktiga experimentella data I stället för att spendera lite tid och resurser för att verifiera denna data innan du sitter på en rent teoretisk artikel. Ett exempel på sådana "sorgforskare" är bara "fysik från Singapore", som du nämnde i artikeln - det finns inga egna experimentella data i deras publikation, men bara nakna teoretiska argument om det eventuella inflytandet av de obotliga fenomenen "O: ho Bond anomalös avkoppling "på den onormala processen frysning av vatten, som observerades och Francis Bacon och Rene Descarte och till och med Aristoteles Azh 350 år gammal till R.KH. ... och personligen är jag väldigt glad att Nikola Beregovik från Zagrebs universitet fick sina prisbelönta 1000 pund från det kungliga kemiska samhället i Storbritannien efter god utrustning i reproducerbara förhållanden som är avsedda för sig självklart förklarade resultat utan några anomalier och ifrågasatte hur de koronala dimensionerna pojken Mpemba och hans adepter och de är tillräckliga för dem som försökte ta med dessa Cored Experiment den "teoretiska basen".

År 1963 frågade en skolpojke från Tanzania som heter Erasstoy Mpemba sin lärare en dum fråga - varför fryser varm glass snabbare än kallt?

Som en student i Magambaba High School i Tanzania, gjorde Erasto Mpembea praktiskt arbete på kokväska. Han behövde göra hemlagad glass - koka mjölk, lösa upp socker i den, kyla den till rumstemperatur och lägg den i kylskåpet för frysning. Tydligen var Mpembba inte särskilt en flitig student och bereds med uppfyllandet av den första delen av uppgiften. Fruktan att han inte skulle ha tid för slutet av lektionen, satte han i kylskåpet fortfarande varm mjölk. Till sin överraskning frös det ännu tidigare än mjölkens mjölk tillagas enligt en given teknik.

Han appellerade för förtydligande till fysikläraren, men han skrattade bara på studenten och sade följande: "Det här är inte en världsfysik, utan en läkare av memm." Därefter experimenterade Mpemba inte bara med mjölk, utan också med vanligt vatten.

I vilket fall som helst, redan som en student i Mkvava High School, frågade han frågan om professor Dennis Osborne från universitetskollegiet i Dar Es-Salama (för att läsa eleverna en föreläsning om fysik för deltagarna i skolan: "Om du Ta två identiska behållare med lika vattenvolymer, så i en av dem har vatten en temperatur av 35 ° C och i den andra - 100 ° C och sätt dem i frysen, då i det andra vattenfrysningen snabbare. Varför?" Osborne blev intresserad av denna fråga och snart 1969, tillsammans med Mpemba publicerade resultaten av sina experiment i tidningen "fysikutbildning". Sedan dess kallas den effekt som upptäckts av dem som bluffens effekt.

Du är intresserad av att veta varför det händer? Bokstavligen för några år sedan lyckades forskare förklara detta fenomen ...

Effekten av MPEMBA (Paradox MPEMBI) är en paradox som säger att varmt vatten kommer att frysas i vissa förhållanden snabbare än kallt, även om det måste passera temperaturen på det kalla vattnet under frysningsprocessen. Denna paradox är ett experimentellt faktum som motsäger de vanliga idéerna, enligt vilka, med samma förhållanden, den mer uppvärmda kroppen för kylning till en viss temperatur kräver mer tid än den mindre uppvärmda kroppen för kylning till samma temperatur.

Detta fenomen noterades vid sin tid Aristoteles, Francis Bacon och Rene Descartes. Hittills vet ingen hur man förklarar denna konstiga effekt. Forskare har ingen enskild version, även om det finns många. Det handlar om skillnaden i egenskaperna hos varmt och kallt vatten, men det är ännu inte klart vilka egenskaper som spelar en roll i det här fallet: skillnaden i superkylning, avdunstning, isbildning, konvektion eller effekterna av urladdade gaser på vatten på olika temperaturer. Paradoxicaliteten hos effekten av MPEMBA är att den tid då kroppen svalnar upp till omgivningstemperaturen bör stå i proportion till skillnaden i temperaturen hos denna kropp och miljön. Denna lag upprättades av Newton och hade sedan många gånger bekräftat i praktiken. I detta fall kyler vatten med en temperatur av 100 ° C till en temperatur av 0 ° C snabbare än samma mängd vatten med en temperatur av 35 ° C.

Sedan dess har olika versioner uttryckt, varav en lät som följer: Några av varmtvattnet är först bara indunstat, och sedan fryser vatten, när det är mindre än dess kvantitet, fryser vatten snabbare. Den här versionen, på grund av sin enkelhet, blev de mest populära, men forskarna uppfyllde inte fullt ut.

Numera, ett team av forskare från University of Technological University of Nanyang i Singapore (Nanyang Technological University), som leddes av kemistiska Si Zhanom (Xi Zhang), som de lyckades tillåta en sekel gammal gåta om varför varmt vatten fryser snabbare än kallt. När kinesiska specialister upptäckte, ligger hemligheten i mängden energi som lagras i vätebindningar mellan vattenmolekyler.

Såsom är känt består vattenmolekyler av en syreatom och två väteatomer hålls tillsammans med kovalenta bindningar, som ser ut som en utbyte av elektroner på partikelnivån. Ett annat känt faktum är att väteatomer lockas till syreatomer från angränsande molekyler - samtidigt bildas vätebindningar.

Samtidigt repelleras vattenmolekylerna i allmänhet från varandra. Forskare från Singapore märkte: det varmare vattnet, ju större avståndet mellan fluidmolekylerna på grund av ökningen av de avstötande krafterna. Som ett resultat sträcker sig vätebindningar och förbehåller därför större energi. Denna energi släpps när vattnet kyls - molekylerna kommer närmare varandra. Och återkomsten av energi, som du vet, och betyder kylning.

Dessa antaganden nomineras av forskare:

avdunstning

Varmt vatten snabbare avdunstar från behållaren, vilket minskar volymen, och den mindre volymen av vatten med samma temperatur fryser snabbare. Upphettas till 100 ° C vatten förlorar 16% av sin massa vid kylning till 0 ° C. Effekt av förångning - dubbel effekt. För det första reduceras vattenmassan, vilket är nödvändigt för kylning. För det andra minskar temperaturen på grund av avdunstning.

Temperaturskillnad

På grund av det faktum att temperaturskillnaden mellan varmt vatten och kall luft är mer - därför är värmeväxling i detta fall intensivt och varmt vatten kyls snabbare.

Superkylning
När vattnet kyls under 0 ° C fryser det inte alltid. Under vissa förhållanden kan det genomgå hypotermi, fortsätter att förbli flytande vid temperaturer under frysningspunktens temperatur. I vissa fall kan vatten vara flytande även vid en temperatur på -20 ° C. Anledningen till denna effekt är att för att börja bilda de första iskristallerna behövs kristallbildningscentra. Om de inte är i flytande vatten, fortsätter superkylningen tills temperaturen minskar så mycket att kristallerna börjar bilda spontant. När de börjar bilda i en superkyld vätska börjar de växa snabbare och bilda en Lorth Shuhuh, som fryser kommer att bilda is. Varmt vatten är mest mottagligt för superkylning, eftersom dess uppvärmning eliminerar upplösta gaser och bubblor, som i sin tur kan fungera som centra för bildandet av iskristaller. Varför orsakar superkylningen varmt vatten att hålla snabbare? I fallet med kallt vatten, som inte är överkokt, uppträder följande: ett tunt isskikt bildas på dess yta, som fungerar som en isolator mellan vatten och kall luft och förhindrar därigenom ytterligare avdunstning. Hastigheten av iskristaller i detta fall kommer att vara mindre. När det gäller varmt vatten, som genomgår superkylning, har superkyld vatten inte ett skyddande ytskikt av is. Därför förlorar det värme mycket snabbare genom öppen topp. När processen med hypotermi slutar och vatten fryser, är mycket mer värme förlorad och därför bildas mer is. Många forskare av denna effekt överväger att underkylning till huvudfaktorn i fallet med MPEMB-effekten.
Konvektion

Kallt vatten börjar frysa ovanifrån, vilket försämrar processerna för värmemission och konvektion, och därmed värmeförlust, medan varmt vatten börjar frysa underifrån. Denna effekt av vattendensitetsanomali förklaras. Vatten har en maximal densitet vid 4 ° C. Om du svalnar vattnet till 4 ° C och lägger det på onsdag med en lägre temperatur, kommer ytskiktet att frysas snabbare. Eftersom detta vatten är mindre tätt än vatten vid en temperatur av 4 ° C, kommer den att förbli på ytan, som bildar ett tunt kallskikt. Under dessa betingelser kommer det tunna skiktet att bildas på ytan av vattnet under en kort tid, men detta isskikt kommer att fungera som en isolator som skyddar de nedre skikten av vatten, vilket kommer att förbli vid en temperatur av 4 ° C. Därför kommer den ytterligare kylprocessen att vara långsammare. När det gäller varmt vatten är situationen helt annorlunda. Ytskiktet av vatten kommer att kylas snabbare på grund av förångning och större temperaturskillnad. Dessutom är kallvattenskikten mer täta än varmvattenskikt, så det kalla vattenskiktet faller ner, lyfter ett lager varmt vatten till ytan. Sådan vattencirkulation ger en snabb temperaturfall. Men varför når den här processen inte jämviktspunkten? För att förklara effekten av rörelsen ur konvektionens synvinkel är det nödvändigt att anta att kyl- och varmvattenskikten separeras och själva konvektionsprocessen fortsätter efter det att den genomsnittliga vattentemperaturen sjunker under 4 ° C. Det finns emellertid inga experimentella data som skulle bekräfta denna hypotes att de kalla och varmvattenskikten är uppdelade under konvektion.

Upplösta gaser

Vatten innehåller alltid gaser upplöst i IT-syre och koldioxid. Dessa gaser har förmågan att minska vattenfrysningspunkten. När vattnet är uppvärmt frigörs dessa gaser från vatten, eftersom deras löslighet i vatten vid höga temperaturer nedan. Därför, när varmt vatten kyls, finns det alltid färre upplösta gaser i den än i icke uppvärmt kallt vatten. Därför är frysningspunkten för det uppvärmda vattnet högre, och det fryser snabbare. Denna faktor betraktas ibland som det viktigaste när man förklarar effekten av mpemb, även om det inte finns några experimentella data som bekräftar detta faktum.

Värmeledningsförmåga

Denna mekanism kan spela en viktig roll när vattnet placeras i kylkammarens frys i små behållare. Under dessa förhållanden noteras att varmvattenbehållaren skiftas av en frysis från en frys, vilket förbättrar termisk kontakt med frysväggen och värmeledningsförmågan. Som ett resultat avlägsnas värmen från behållaren med varmt vatten snabbare än från kallt. I sin tur skjuter behållaren med kallt vatten inte under snön. Alla dessa (liksom andra) förhållanden studerades i många experiment, men ett entydigt svar på frågan - vilken av dem ger hundra procent reproduktion av MPEMBE-effekten - och mottogs inte. Till exempel studerade den tyska fysiker David Auerbach till exempel effekten av vattenhypotermi på denna effekt. Han fann att varmt vatten och nått en superkyld stat, fryser vid en högre temperatur än förkylningen, vilket betyder snabbare den senare. Men kallt vatten når en supercourse-state snabbare än varmt och kompenserar därigenom för den tidigare LAG. Dessutom motsatte resultaten av Auerbakh de erhållna uppgifterna tidigare att varmt vatten kan uppnå större överkylning på grund av ett mindre antal kristalliseringscentra. När vattnet upphettas, avlägsnas gaserna upplösta i den, och under kokning utfälles vissa salter upplösta i den. Du kan säga hittills bara en sak är möjlig - reproduktionen av denna effekt beror väsentligt på de villkor där experimentet utförs. Det är just för att det inte alltid reproduceras.

Men som de säger, den mest troliga anledningen.

Som kemister skriver i sin artikel, som kan hittas på hemsidan av preprints av Arxiv.org, i varmt vatten, spänner vätebindningar starkare än i kylan. Det visar sig sålunda att i vätebindningar av varmt vatten lagras mer energi, vilket innebär att det släpps mer under kylning till minus temperaturer. Av den anledningen är frusen snabbare.

Hittills har forskare löst detta mysterium bara teoretiskt. När de presenterar övertygande bevis på sin version, är frågan om varför varmt vatten fryst snabbare än kallt, det kommer att vara möjligt att stängas.

Mpemba effekt eller varför varmt vatten fryser snabbare än kallt? Effekten av MPEMBA (Paradox MPEMBI) är en paradox som säger att varmt vatten kommer att frysas i vissa förhållanden snabbare än kallt, även om det måste passera temperaturen på det kalla vattnet under frysningsprocessen. Denna paradox är ett experimentellt faktum som motsäger de vanliga idéerna, enligt vilka, med samma förhållanden, den mer uppvärmda kroppen för kylning till en viss temperatur kräver mer tid än den mindre uppvärmda kroppen för kylning till samma temperatur. Detta fenomen märktes vid en tid Aristoteles, Francis Bacon och Rene Descart, men endast 1963 fann Tanzanian Schoolboy Erassto Mpembea att den heta blandningen av glass fryser snabbare än kall. Som en student i Magambaba High School i Tanzania, gjorde Erasto Mpembea praktiskt arbete på kokväska. Han behövde göra hemlagad glass - koka mjölk, lösa upp socker i den, kyla den till rumstemperatur och lägg den i kylskåpet för frysning. Tydligen var Mpembba inte särskilt en flitig student och bereds med uppfyllandet av den första delen av uppgiften. Fruktan att han inte skulle ha tid för slutet av lektionen, satte han i kylskåpet fortfarande varm mjölk. Till sin överraskning frös det ännu tidigare än mjölkens mjölk tillagas enligt en given teknik. Därefter experimenterade Mpemba inte bara med mjölk, utan också med vanligt vatten. I vilket fall som helst, redan som student i Mkvava High School, frågade han frågan om professor Dennis Osborne från universitetskollegiet i Dar Es Salama (för att läsa eleverna en föreläsning om fysik i universitetsklassen: "Om du tar två identiska Behållare med lika stora volymer, så i en av dem har vatten en temperatur av 35 ° C och i den andra - 100 ° C och sätter dem i frysen, fryser sedan i det andra vattnet snabbare. Varför? " Osborne blev intresserad av denna fråga och snart 1969, tillsammans med Mpemba publicerade resultaten av sina experiment i tidningen "fysikutbildning". Sedan dess kallas den effekt som upptäckts av dem som bluffens effekt. Hittills vet ingen hur man förklarar denna konstiga effekt. Forskare har ingen enskild version, även om det finns många. Det handlar om skillnaden i egenskaperna hos varmt och kallt vatten, men det är ännu inte klart vilka egenskaper som spelar en roll i det här fallet: skillnaden i superkylning, avdunstning, isbildning, konvektion eller effekterna av urladdade gaser på vatten på olika temperaturer. Paradoxicaliteten hos effekten av MPEMBA är att den tid då kroppen svalnar upp till omgivningstemperaturen bör stå i proportion till skillnaden i temperaturen hos denna kropp och miljön. Denna lag fastställdes fortfarande av Newton och sedan dess bekräftade många gånger i praktiken. I detta fall kyler vatten med en temperatur av 100 ° C till en temperatur av 0 ° C snabbare än samma mängd vatten med en temperatur av 35 ° C. Ändå innebär det inte en paradox, eftersom effekten av MPEMBA kan hittas en förklaring och inom ramen för den berömda fysiken. Här är några förklaringar av effekten av MPEMBA: Indunstning av varmt vatten indunstas snabbare från behållaren, vilket minskar volymen, och den mindre volymen av vatten med samma temperatur fryser snabbare. Att upprätthålla upp till 100 med vatten förlorar 16% av sin massa vid kylning till 0 C. Effektseffekt - dubbel effekt. För det första reduceras vattenmassan, vilket är nödvändigt för kylning. För det andra reduceras temperaturen på grund av att värmen av indunstning av övergången från vattenfasen till ångfasen reduceras. Temperaturskillnaden på grund av det faktum att temperaturskillnaden mellan varmt vatten och kall luft är mer - därför värmeväxling i det här fallet är det intensivt och varmt vatten är snabbare än kylt. Föregående när vattnet kyls under 0 c fryser det inte alltid. Under vissa förhållanden kan det genomgå hypotermi, fortsätter att förbli flytande vid temperaturer under frysningspunktens temperatur. I vissa fall kan vatten vara flytande även vid en temperatur på -20 ° C. Anledningen till denna effekt är att för att börja bilda de första iskristallerna behöver kristallbildningscentra. Om de inte är i flytande vatten, fortsätter superkylningen tills temperaturen minskar så mycket att kristallerna börjar bilda spontant. När de börjar bilda i en superkyld vätska börjar de växa snabbare och bilda en Lorth Shuhuh, som fryser kommer att bilda is. Varmt vatten är mest mottagligt för superkylning, eftersom dess uppvärmning eliminerar upplösta gaser och bubblor, som i sin tur kan fungera som centra för bildandet av iskristaller. Varför orsakar superkylningen varmt vatten att hålla snabbare? I fallet med kallt vatten, som inte är överkokt av följande. I det här fallet kommer det tunna skiktet att bildas på ytan av kärlet. Detta lager av is kommer att fungera som en isolator mellan vatten och kall luft och förhindrar ytterligare avdunstning. Hastigheten av iskristaller i detta fall kommer att vara mindre. När det gäller varmt vatten, som genomgår superkylning, har superkyld vatten inte ett skyddande ytskikt av is. Därför förlorar det värme mycket snabbare genom öppen topp. När processen med hypotermi slutar och vatten fryser, är mycket mer värme förlorad och därför bildas mer is. Många forskare av denna effekt överväger att underkylning till huvudfaktorn i fallet med MPEMB-effekten. Konvektion kallt vatten börjar frysa ovanifrån, vilket försämrar processerna för värmemissioner och konvektion, och därmed värmeförlusten, medan varmtvattnet börjar frysa sig underifrån. Denna effekt av vattendensitetsanomali förklaras. Vatten har en maximal densitet vid 4 C. Om kylvatten till 4 s och sätt det vid en lägre temperatur, kommer ytskiktet av vatten att frysas snabbare. Eftersom detta vatten är mindre tätt än vatten vid en temperatur av 4 s, kommer den att förbli på ytan, som bildar ett tunt kallskikt. Under dessa förhållanden kommer det tunna skiktet att bildas på ytan av vattnet under en kort tid, men detta isskikt kommer att vara en isolator som skyddar de nedre skikten av vatten, vilket kommer att förbli vid en temperatur av 4 ° C. Därför kommer den ytterligare kylprocessen att vara långsammare. När det gäller varmt vatten är situationen helt annorlunda. Ytskiktet av vatten kommer att kylas snabbare på grund av avdunstning och större temperaturskillnad. Dessutom är kallvattenskikten mer täta än varmvattenskikt, därför faller det kalla vattenskiktet, lyft ett lager av varmt vatten till ytan. Sådan vattencirkulation ger en snabb temperaturfall. Men varför når den här processen inte jämviktspunkten? För att förklara effekten av rörelsen från denna synvinkel, skulle det vara nödvändigt att anta att de kalla och varmvattenskikten separeras och själva konvektionsprocessen fortsätter efter det att den genomsnittliga vattentemperaturen sjunker under 4 C. Det finns emellertid Inga experimentella data som skulle bekräfta denna hypotes att kalla och varmvattenskikt är uppdelade under konvektion. Vatten upplöst i vatten i vatten innehåller alltid gaser upplösta i IT-syre och koldioxid. Dessa gaser har förmågan att minska vattenfrysningspunkten. När vattnet är uppvärmt frigörs dessa gaser från vatten, eftersom deras löslighet i vatten vid höga temperaturer nedan. Därför, när varmt vatten kyls, finns det alltid färre upplösta gaser i den än i icke uppvärmt kallt vatten. Därför är frysningspunkten för uppvärmt vatten högre och det fryser snabbare. Denna faktor betraktas ibland som det viktigaste när man förklarar effekten av mpemb, även om det inte finns några experimentella data som bekräftar detta faktum. Värmeledningsförmåga Denna mekanism kan spela en viktig roll när vatten placeras i kylskåpets frys i små behållare. Under dessa förhållanden noteras att varmvattenbehållaren skiftas av en frysis från en frys, vilket förbättrar termisk kontakt med frysväggen och värmeledningsförmågan. Som ett resultat avlägsnas värmen från behållaren med varmt vatten snabbare än från kallt. I sin tur skjuter behållaren med kallt vatten inte under snön. Alla dessa (liksom andra) förhållanden studerades i många experiment, men ett entydigt svar på frågan - vilken av dem ger hundra procent reproduktion av MPEMBE-effekten - och mottogs inte. Till exempel studerade den tyska fysiker David Auerbach till exempel effekten av vattenhypotermi på denna effekt. Han fann att varmt vatten och nått en superkyld stat, fryser vid en högre temperatur än förkylningen, vilket betyder snabbare den senare. Men kallt vatten når en superkyld stat snabbare än varmt och kompenserar därigenom för den tidigare lagren. Dessutom motsatte resultaten av Auerbakh de erhållna uppgifterna tidigare att varmt vatten kan uppnå större överkylning på grund av ett mindre antal kristalliseringscentra. När vattnet upphettas från det, avlägsnas gaserna upplösta i den, och under dess kokning utfälles vissa salter i den. Du kan säga hittills bara en sak är möjlig - reproduktionen av denna effekt beror väsentligt på de villkor där experimentet utförs. Det är just för att det inte alltid reproduceras. O. V. Mosin