Mana air membeku lebih cepat: panas atau sejuk? Apa yang ia bergantung

Malah, air membeku lebih cepat, panas atau sejuk, dipengaruhi oleh banyak faktor, tetapi soalan itu sendiri kelihatan agak ganjil. Difahamkan, dan ia dikenali dari fizik bahawa air panas masih memerlukan masa untuk sejuk ke suhu air sejuk berbanding bertukar menjadi ais. air sejuk boleh melangkau langkah ini dan masing-masing, dari masa ke masa ia menang. Tetapi jawapan kepada persoalan mana air membeku lebih cepat - panas atau sejuk - luar dalam kesejukan, dia tahu setiap penduduk latitud utara. Malah, dengan cara yang saintifik, ternyata bahawa dalam mana-mana kes, air sejuk adalah semata-mata bertanggungjawab untuk membekukan lebih cepat.

Hanya saya fikir dan guru fizik, yang ternyata pelajar Erasto Mpemba pada tahun 1963 dengan permintaan untuk menjelaskan mengapa campuran sejuk ais krim masa depan beku lebih lama daripada yang sama, tetapi panas.

"Ia bukan satu fizik dunia, dan beberapa fizik Mpemba"

Pada masa itu, guru hanya ketawa mengenainya, tetapi Deniss Osborne, profesor fizik, yang pernah memandu ke sekolah yang sama, di mana beliau belajar Erasto, uji kaji mengesahkan kewujudan kesan apa-apa, walaupun penjelasan jika ia tidak. Pada tahun 1969, dalam majalah sains popular menerbitkan satu kertas bersama dua lelaki, yang telah diterangkan ini jenis kesan. Sejak itu, dengan cara itu, soalan yang mana air membeku lebih cepat - panas atau sejuk, mempunyai namanya sendiri - kesan atau paradoks Mpemba.

timbul persoalan lama dahulu

Secara semula jadi, sebelum fenomena ini berlaku untuk menjadi, dan ia telah disebut dalam karya-karya ulama yang lain. Bukan sahaja pelajar yang berminat dalam soalan ini, tetapi juga masa anda memikirkan bahawa Frensis Bekon, Rene Dekart, dan juga Aristotle. Itu hanya pendekatan untuk menyelesaikan paradoks ini mula kelihatan hanya pada akhir abad kedua puluh.

Keadaan yang paradoks berlaku

Seperti dalam kes ais krim, bukan hanya air biasa membeku semasa eksperimen. Perlu ada syarat-syarat tertentu untuk memulakan perdebatan mana air membeku lebih cepat - panas atau sejuk. Apa yang memberi kesan semasa proses?

Sekarang, dalam abad ke-21, mengemukakan beberapa pilihan yang mungkin menjelaskan danyj paradoks. Yang mana air membeku lebih cepat, panas atau sejuk, mungkin bergantung pada fakta bahawa air panas mempunyai lebih daripada sejuk, kadar penyejatan. Oleh itu, jumlah itu berkurangan, dan menjadi lebih kecil kerana jumlah penurunan dan masa pembekuan, berbanding jika kita mengambil jumlah asal yang sama air sejuk.

Ia telah lama dinyahfros freezer

Malah, air membeku lebih cepat, dan mengapa ini berlaku, boleh menjejaskan lapisan salji yang boleh berlaku di dalam peti sejuk beku, yang digunakan untuk eksperimen. Jika kita mengambil dua bekas adalah sama dalam saiz, tetapi salah seorang daripada mereka akan menjadi air panas, dan dengan yang lain - bekas air sejuk dengan leburan panas di bawah salji yang, dengan itu meningkatkan lapisan kenalan haba dengan dinding peti sejuk. Bekas dengan air sejuk tidak boleh melakukan ini. Jika apa-apa lapisan dengan salji di dalam peti sejuk tidak air sejuk perlu memanaskan lebih cepat.

Atas - bawah

Juga, fenomena yang mana air membeku lebih cepat - panas atau sejuk, dijelaskan seperti berikut. Mengikuti undang-undang tertentu, air sejuk bermula untuk membekukan dari lapisan atas apabila panas melakukannya sebaliknya - bermula untuk membekukan dari bawah ke atas. Dengan itu nampaknya air sejuk, mempunyai lapisan atas dengan tempat-tempat sejuk ais telah membentuk dirinya merosot supaya proses perolakan dan sinaran haba, dengan itu menjelaskan apa air membeku lebih cepat - panas atau sejuk. Gambar dari eksperimen amatur dilampirkan, dan di sini ia dapat dilihat dengan jelas.

Haba yang keluar, bertujuan ke atas, dan ada bertemu dengan katil sangat sejuk. laluan bebas untuk radiasi haba tidak boleh didapati, kerana proses penyejukan menjadi sukar. halangan-halangan seperti dalam laluannya sama sekali tidak mempunyai air panas. Apa membeku lebih cepat - panas atau sejuk, ia bergantung kepada apa hasil yang mungkin, boleh memanjangkan sambutan bahawa mana-mana air mempunyai bahan tertentu dibubarkan di dalamnya.

Kekotoran dalam komposisi air sebagai faktor yang mempengaruhi keputusan pilihan

Jika tidak menipu dan menggunakan air dengan komposisi yang sama, di mana kepekatan bahan-bahan tertentu adalah sama, kemudian air sejuk perlu dibekukan pesat. Tetapi jika keadaan yang sama berlaku apabila unsur-unsur kimia yang dibubarkan hanya tersedia di air panas dan air sejuk pada masa yang sama mereka tidak mempunyai, maka ia adalah mungkin untuk mempunyai air pembekuan panas sebelum ini. Sebabnya ialah bahawa bahan larut di dalam air mewujudkan pusat penghabluran, dan dengan sebilangan kecil pusat-pusat ini mengubah air menjadi keadaan pepejal adalah sukar. Mungkin juga supercooled air, dalam erti kata bahawa di sub-sifar suhu, ia akan berada dalam keadaan cecair.

Tetapi semua versi ini, nampaknya, tidak sehingga akhir saintis teratur dan mereka terus bekerja mengenai isu ini. Pada tahun 2013, satu pasukan penyelidik di Singapura berkata, mereka berjaya menyelesaikan teka-teki kuno. Sekumpulan saintis Cina mengatakan bahawa rahsia kesan ini adalah jumlah tenaga yang disimpan di antara molekul air dalam komunikasi, yang disebut sebagai hidrogen.

Jawapan dari ahli-ahli sains Cina

maklumat lanjut akan menyusul, untuk pemahaman yang adalah perlu untuk mempunyai beberapa pengetahuan dalam bidang kimia untuk memahami apa jenis air membeku lebih cepat - panas atau sejuk. Seperti diketahui, molekul air terdiri daripada dua atom H (hidrogen) dan satu atom O (oksigen) dipegang bersama oleh ikatan kovalen.

Tetapi atom hidrogen juga tunggal dan molekul tertarik kepada molekul jiran, kepada komponen oksigen mereka. Ia adalah bon ini dipanggil hidrogen.

Perlu diingat bahawa pada masa yang sama, molekul air bertindak pada setiap menjijikkan lain. Para saintis telah menyatakan bahawa pemanas air meningkatkan jarak antara molekul dan menyumbang kepada ini daya hanya menjijikkan. Ternyata ikatan hidrogen, mengambil satu jarak antara molekul di negeri ini sejuk boleh dikatakan meregang, dan mereka mempunyai jumlah yang lebih besar tenaga. Ia tenaga yang tersimpan ini dilepaskan apabila molekul air mula mendekati antara satu sama lain, iaitu, terdapat penyejukan. Ternyata bahawa tenaga yang lebih besar yang disimpan di dalam air panas dan meningkatkan dilepaskan atas penyejukan kepada suhu subzero, ia adalah lebih cepat daripada dalam air sejuk, di mana bekalan tenaga seperti kurang. Maka yang mana air membeku lebih cepat - panas atau sejuk? Di jalan dan di dalam makmal perlu menjadi paradoks Mpemba dan air panas perlu menjadi ais lebih cepat.

Tetapi soalan masih terbuka

Hanya ada satu pengesahan teori petunjuk - semua formula bertulis dan cantik kelihatan munasabah. Tetapi apabila keputusan eksperimen yang membeku air lebih cepat - panas atau sejuk, akan dihantar dalam erti kata yang praktikal, dan keputusan mereka akan dibentangkan, maka ia akan menjadi mungkin untuk mempertimbangkan soalan paradoks Mpemba ditutup.