Мазмұны:

Суды мұз текшелеріне қалай тез айналдыруға болады
Суды мұз текшелеріне қалай тез айналдыруға болады
Anonim

Карточкаларды бірден ашайық: ыстық немесе жылы су салқын немесе суық суға қарағанда тезірек қатып қалады. Бұл парадокс Mpemba эффектісі деп аталады. Неліктен ол логикаға қайшы жұмыс істейді және мұзға тезірек айналуы үшін судың температурасы қандай болуы керек, біздің мақаланы оқыңыз.

Суды мұз текшелеріне қалай тез айналдыруға болады
Суды мұз текшелеріне қалай тез айналдыруға болады

Мпемба эффектісі

Бұл оқиға жарты ғасырдан астам уақыт бұрын басталғанымен, күні бүгінге дейін шешімін таппай келеді. Мұның бәрі планетаның түкпір-түкпіріндегі мыңдаған ізденімпаздар қанша тырысса да, Mpemba жұмбақтарының жалғыз дұрыс шешімін таба алмады.

1963 жылы Эрасто Мпемба есімді белгісіз африкалық студент біртүрлі нәрсені байқады: жылы балмұздақ салқындатылғанға қарағанда тезірек қатады.

Бақылау екіталай болып көрінгені сонша, физика мұғалімі бақытсыз экспериментатордың ашқан жаңалығына күле алды. Алайда, Эрасто өзінің дұрыс екеніне сенімді болды және қайтадан күлкіге айналудан қорықпады: сәлден кейін ол Танзаниядағы Дар-эс-Салам университетінің профессоры Денис Осборнмен тайғақ мәселені көтерді. Ғалым асығыс тұжырым жасамай, мәселені зерттеуге бел буды. Содан кейін 1969 жылы Physics Education журналы Mpemba парадоксын сипаттайтын материалды жариялады.

Ғылыми ортада олар ескі заманның ең ұлы ақыл-ойлары осыған ұқсас нәрсені айтқанын бірден еске алды. Мысалы, тіпті Аристотельдің өзі қысқы балық аулау кезінде суды жылытып, қамысты тезірек қатаюы үшін суға батырған ежелгі грек Понтының тұрғындарын атап өтті. Көптеген ғасырлар өткен соң Фрэнсис Бэкон былай деп жазды: «Толық суық суға қарағанда сәл салқын су әлдеқайда оңай қатады».

Жалпы, мәселе әлем сияқты ескі, бірақ бұл шешімге деген қызығушылықты арттырады. Соңғы бірнеше онжылдықтарда Mpemba әсерін түсіндіру үшін көптеген теориялар алға тартылды. Ең ықтималдары 2013 жылы Ұлыбританияның Корольдік химия қоғамы ұйымдастырған мерекелік іс-шарада жарияланды. Кәсіби қауымдастық 22 000 (!) Пікірді зерттеп, олардың тек біреуін ғана бөліп көрсетті, ол Никола Бреговичке тиесілі.

Хорват химигі сұйықтықтың қатқан кездегі конвекцияның және қатты суытудың маңыздылығын атап көрсетті.

Википедияда бұл құбылыстар осылай сипатталған:

  • Суық су жоғарыдан қата бастайды, осылайша жылу сәулеленуі мен конвекция процестерін, демек, жылуды жоғалтуды баяулатады, ал ыстық су төменнен қата бастайды.
  • Өте салқындатылған сұйықтық - бұл берілген қысымда температурасы кристалдану температурасынан төмен сұйықтық. Кристалдану орталықтары болмаған кезде салқындату арқылы әдеттегі жолмен өте салқындатылған сұйықтық алынады.

Бүкіләлемдік мойындау және 1000 фунт стерлингтік чек жақсы марапат болды. Айтпақшы, жеңімпазды Эрасто Мпемба мен Денис Осборн қарсы алды.

Эрасто Мпемба және Денис Осборн
Эрасто Мпемба және Денис Осборн

Мұздату алдында судың температурасы қандай болуы керек

Бұл сұраққа әлі нақты жауап жоқ. Корольдік химия қоғамы анықталғанымен, ол дауды толығымен тоқтата алмады. Осы уақытқа дейін жаңа болжамдар айтылып, теріске шығарулар айтылып келеді.

Кішкентай анықтама бар болса да: ғылыми-көпшілік New Scientist журналы зерттеу жүргізіп, Mpemba әсерін қайталаудың ең жақсы шарттары 35 және 5 ° C температурасы бар екі су ыдысы деген қорытындыға келді.

Осылайша, егер кешке дейін өте аз уақыт қалса, мұз пішіндерін сумен толтырыңыз, оның температурасы ыстық жазда бөлме температурасымен салыстырылады. Жақсы немесе салқын ағын суды пайдаланбаған дұрыс.

Ұсынылған: