Ar kada susimąstėte, ar karštas vanduo tikrai gali greičiau užšalti nei šaltas vanduo, ir jei taip, kaip tai veikia? Jei taip, tada jūs turite žinoti apie „Mpemba Effect“.
Paprasčiau tariant, „Mpemba Effect“ yra vardas, suteiktas reiškiniui, kai karštas vanduo užšąla greičiau nei šaltas vanduo. Nors poveikis buvo stebimas šimtmečius, jis nebuvo paskelbtas moksliniu stebėjimu iki 1968 m.
„Mpemba“ efektas pavadintas Tanzanijos moksleivio Erasto Mpembos vardu, kuris teigė, kad ledai greičiau užšaltų, jei jie būtų pašildomi prieš užšaldant. Nors bendraamžiai jį išjuokė, Mpemba paskutinį juoką gavo, kai jo instruktorius atliko eksperimentą, parodydamas efektą. „Mpemba“ ir vadovas dr. Denis G. Osbornas pastebėjo, kad užšalimo pradžios laikas trunka ilgiausiai, jei pradinė vandens temperatūra buvo 25 ° C, ir užtruko daug mažiau laiko, jei pradinė temperatūra buvo 90 ° C.
Priežastys, kodėl atsiranda „Mpemba“ efektas
Mokslininkai nėra visiškai tikri, kodėl karštas vanduo kartais užšąla greičiau nei šaltas. „Mpemba“ efektas ne visada matomas - dažnai prieš karštą vandenį šaltas vanduo užšąla. Poveikio paaiškinimas greičiausiai susijęs su priemaišomis vandenyje, kurios yra užšalimo branduolių vietos. Kiti veiksniai gali būti:
- karšto vandens išgarinimo poveikis
- padidėjusi konvekcija karštame vandenyje
- padidėjęs šalto vandens polinkis į peršalimą, palyginti su karštu vandeniu
- galimas skirtingas ištirpusių dujų kiekis šaltame vandenyje, palyginti su karštu vandeniu
- šalčio susidarymo poveikis - karštas vanduo yra linkęs užšalti iš apačios, o šaltas vanduo yra linkęs užšalti iš viršaus
- šilumos laidumas, dėl kurio karšto vandens indas ištirpsta per šaldiklyje esantį izoliacinį ledą, dėl to indas gali patekti į šaltesnį sluoksnį po ledu
Išmokti daugiau apie vandens užšalimo temperatūra.
Šaltiniai
Burridge'as, Henry C. „Abejonių dėl„ Mpemba “efekto: karštas vanduo neatvėsta greičiau nei šaltas“, - „Scientific Reports“ 6 tomas, Paulius F. „Linden“, prekės numeris: 37665, 2016 m. Lapkričio 24 d.
Jeng, Monwhea (2006). „Karštas vanduo gali užšalti greičiau nei šaltas ???“. Amerikos fizikos žurnalas. 74 (6): 514–522. arXiv: fizika / 0512262. doi:10.1119/1.2186331
Jin, Jaehyeok; Goddard III, Williamas A. (2015). "Mechanizmai, pagrindžiantys Mpemba poveikį vandenyje iš molekulinės dinamikos modeliavimo". Fizinės chemijos žurnalas C. 119 (5): 2622–2629. doi:10.1021 / jp511752n
Tao, Yunwenas; Zou, Wenli; Jia, Juntengas; Li, Wei; Kremeris, Dieteris (2017). „Skirtingi vandenilio jungimosi vandenyje būdai - kodėl šiltas vanduo užšąla greičiau nei šaltas?“. Cheminės teorijos ir skaičiavimo žurnalas. 13 (1): 55–76. doi:10.1021 / acs.jctc.6b00735