Satura rādītājs:

Kā ātri pārvērst ūdeni ledus kubiņos
Kā ātri pārvērst ūdeni ledus kubiņos
Anonim

Tūlīt atveram kārtis: karsts vai silts ūdens sasalst ātrāk nekā vēss vai auksts ūdens. Šo paradoksu sauc par Mpemba efektu. Par to, kāpēc tas darbojas pretēji loģikai un kādai jābūt ūdens temperatūrai, lai tas ātrāk pārvērstos ledū, lasi mūsu rakstā.

Kā ātri pārvērst ūdeni ledus kubiņos
Kā ātri pārvērst ūdeni ledus kubiņos

Mpemba efekts

Šis stāsts aizsākās pirms vairāk nekā pusgadsimta, taču līdz mūsdienām nav atrisināts. Un tas viss tāpēc, ka, lai kā centās tūkstošiem zinātkāro prātu no visas planētas, viņi nevarēja atrast vienīgo pareizo Mpemba mīklas risinājumu.

1963. gadā kāds neskaidrs afrikāņu students Erasto Mpemba pamanīja dīvainību: silts saldējuma maisījums sacietē ātrāk nekā atdzesēts.

Novērojums šķita tik maz ticams, ka fizikas skolotājs varēja tikai pasmieties par neveiksmīgā eksperimentētāja atklājumu. Tomēr Erasto bija pārliecināts, ka viņam ir taisnība, un nebaidījās atkal kļūt par apsmieklu: nedaudz vēlāk viņš izvirzīja slidenu jautājumu Denisam Osbornam, Dāresalāmas universitātes Tanzānijā profesoram. Zinātnieks neizdarīja pārsteidzīgus secinājumus un nolēma problēmu izpētīt. Pēc tam 1969. gadā žurnāls Physics Education publicēja materiālu, kurā aprakstīts Mpemba paradokss.

Zinātnieku aprindās viņi uzreiz atgādināja, ka seno laiku lielākie prāti jau ir teikuši ko līdzīgu. Piemēram, pat Aristotelis pieminēja sengrieķu Ponta iemītniekus, kuri ziemas makšķerēšanas laikā uzsildīja ūdeni un mērcēja tajā niedres, lai tas ātrāk sacietētu. Daudzus gadsimtus vēlāk Frensiss Bēkons rakstīja: "Mazliet vēss ūdens sasalst daudz vieglāk nekā pilnīgi auksts ūdens."

Kopumā jautājums ir tikpat vecs kā pasaule, taču tas tikai veicina interesi par risinājumu. Pēdējo desmitgažu laikā ir izvirzītas daudzas teorijas, lai izskaidrotu Mpemba efektu. Visticamākie tika paziņoti 2013. gadā Lielbritānijas Karaliskās ķīmijas biedrības rīkotajā svinīgajā pasākumā. Profesionālā asociācija izpētīja 22 000 (!) Viedokļus un izcēla tikai vienu no tiem, kas piederēja Nikolai Bregovičai.

Kāds horvātu ķīmiķis norādīja uz šķidruma konvekcijas un pārdzesēšanas nozīmi, kad tas sasalst.

Lūk, kā šīs parādības ir aprakstītas Vikipēdijā:

  • Aukstais ūdens sāk sasalt no augšas, tādējādi palēninot siltuma starojuma un konvekcijas procesus un līdz ar to arī siltuma zudumus, savukārt karstais ūdens sāk sasalt no apakšas.
  • Pārdzesēts šķidrums ir šķidrums, kura temperatūra noteiktā spiedienā ir zemāka par kristalizācijas temperatūru. Pārdzesētu šķidrumu iegūst parastajā veidā, atdzesējot, ja nav kristalizācijas centru.

Vispasaules atzinība un 1000 mārciņu čeks bija laba balva. Starp citu, uzvarētāju sveica Erasto Mpemba un Deniss Osborns.

Erasto Mpemba un Deniss Osborns
Erasto Mpemba un Deniss Osborns

Kādai jābūt ūdens temperatūrai pirms sasalšanas

Uz šo jautājumu joprojām nav skaidras atbildes. Lai gan Karaliskā ķīmijas biedrība bija apņēmīga, tas pilnībā neapturēja strīdus. Līdz šim ir izvirzītas jaunas hipotēzes un izskanējuši atspēkojumi.

Lai gan ir neliels pavediens: populārzinātniskais žurnāls New Scientist veica pētījumu un secināja, ka vislabākie apstākļi Mpemba efekta atkārtošanai ir divi ūdens trauki ar 35 un 5 ° C temperatūru.

Tādējādi, ja līdz ballītei atlicis pavisam maz laika, piepildiet ledus veidnes ar ūdeni, kura temperatūra ir pielīdzināma istabas temperatūrai karstajā vasarā. Vislabāk neizmantot labi vai vēsu krāna ūdeni.

Ieteicams: