Đó nước đóng băng nhanh hơn: nóng hay lạnh? nó phụ thuộc gì

Trong thực tế, một số nước đóng băng nhanh hơn, nóng hoặc lạnh, bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, nhưng câu hỏi của chính nó có vẻ hơi kỳ quặc. Điều này được hiểu, và nó được biết đến từ vật lý rằng nước nóng vẫn cần thời gian để làm mát đến nhiệt độ nước lạnh được so sánh với biến thành băng. Nước lạnh có thể bỏ qua bước này và, tương ứng, theo thời gian nó sẽ chiến thắng. Nhưng câu trả lời cho những câu hỏi như mà nước đóng băng nhanh hơn - nóng hoặc lạnh - bên ngoài trong thời tiết lạnh, anh biết tất cả các cư dân của khu vực phía Bắc. Trong thực tế, theo một cách khoa học, dường như trong mọi trường hợp, nước lạnh chỉ đơn giản là bắt buộc phải đóng băng nhanh hơn.

Chỉ cần tôi nghĩ và giáo viên vật lý, mà hóa sinh viên Erasto Mpemba từ năm 1963 với một yêu cầu để giải thích lý do tại sao hỗn hợp lạnh kem tương lai đang bị đóng băng dài hơn tương tự, nhưng nóng.

"Nó không phải là một thế giới vật lý, và một số vật lý ứng Mpemba"

Vào lúc đó, giáo viên chỉ cười về nó, nhưng Deniss Osborne, giáo sư vật lý, người đã từng lái xe đến trường cùng, nơi ông học Erasto, thực nghiệm đã xác nhận sự tồn tại của một hiệu ứng như vậy, mặc dù một lời giải thích nếu nó không được. Năm 1969, trên tạp chí khoa học phổ biến xuất bản một bài báo chung của hai người đàn ông, người đã mô tả loại này có hiệu lực. Kể từ đó, bằng cách này, các câu hỏi về những gì nước đóng băng nhanh hơn - nóng hoặc lạnh, có một cái tên - hiệu quả hoặc nghịch lý Mpemba.

Câu hỏi đặt ra nảy sinh từ lâu

Đương nhiên, trước khi hiện tượng này xảy ra được, và nó đã được đề cập trong các tác phẩm của các học giả khác. Không chỉ các sinh viên quan tâm đến câu hỏi này, nhưng cũng thời gian của bạn suy nghĩ về điều đó Frensis BEKON, Rene Dekart, và thậm chí cả Aristotle. Đó là chỉ phương pháp tiếp cận để giải quyết nghịch lý này bắt đầu tìm chỉ ở phần cuối của thế kỷ XX.

Điều kiện để xảy ra nghịch lý

Như trong trường hợp của kem, không chỉ là nước thường bị đóng băng trong thời gian thí nghiệm. Nên có điều kiện nhất định để bắt đầu một cuộc tranh luận đó nước đóng băng nhanh hơn - nóng hoặc lạnh. Gì ảnh hưởng đến quá trình quá trình này?

Bây giờ, trong thế kỷ 21, đưa ra một số tùy chọn mà có thể giải thích danyj nghịch lý. Đó đó nước đóng băng nhanh hơn, nóng hoặc lạnh, có thể phụ thuộc vào thực tế là nước nóng có hơn lạnh, tỷ lệ bốc hơi. Như vậy, khối lượng của nó giảm đi, và trở nên nhỏ hơn như giảm khối lượng và thời gian đóng băng, hơn nếu chúng ta lấy khối lượng ban đầu cùng nước lạnh.

Nó từ lâu đã được rã đông tủ đông

Trong thực tế, một số nước đóng băng nhanh hơn, và tại sao điều này xảy ra, có thể ảnh hưởng đến niêm mạc tuyết có thể diễn ra trong tủ lạnh tủ đông, sử dụng cho các thí nghiệm. Nếu chúng ta lấy hai container là giống hệt nhau về kích thước, nhưng trong một trong số họ sẽ là nước nóng, và trong khác - thùng chứa nước lạnh với nóng chảy dưới tuyết, qua đó cải thiện các lớp tiếp xúc nhiệt với tường tủ lạnh. Các container với nước lạnh không thể làm điều này. Nếu như một lớp lót, có tuyết rơi trong tủ lạnh không phải là nước lạnh nên làm ấm nhanh hơn.

Lên trên - dưới

Ngoài ra, hiện tượng trong đó nước đóng băng nhanh hơn - nóng hoặc lạnh, được giải thích như sau. Sau luật nhất định, đóng băng nước lạnh bắt đầu từ các tầng trên khi nóng làm nó theo cách khác xung quanh - bắt đầu đóng băng từ dưới lên. Như vậy có vẻ như nước lạnh, có một lớp trên cùng với những nơi lạnh băng đã hình thành tự hủy vì thế quá trình đối lưu và bức xạ nhiệt, do đó giải thích những gì các nước bị đóng băng nhanh hơn - nóng hoặc lạnh. Ảnh từ các thí nghiệm nghiệp dư đính kèm, và ở đây nó là rõ ràng.

Nhiệt đi ra, nhằm trở lên, và có gặp một chiếc giường rất lạnh. con đường miễn phí cho bức xạ nhiệt là không có, bởi vì quá trình làm mát trở nên khó khăn. chướng ngại vật như vậy trong đường đi của nó hoàn toàn không có nước nóng. Có gì đóng băng nhanh hơn - nóng hoặc lạnh, nó phụ thuộc vào những gì các kết quả có khả năng, có thể mở rộng đáp ứng rằng bất kỳ nước có một chất nào đó hòa tan trong đó.

Tạp chất trong thành phần nước là một yếu tố ảnh hưởng đến kết quả của

Nếu không được gian lận và sử dụng nước với thành phần tương tự, trong đó nồng độ của các chất nhất định là giống hệt nhau, sau đó nước lạnh nên được đông lạnh nhanh chóng. Nhưng nếu tình trạng tương tự xảy ra khi các yếu tố hóa học hòa tan chỉ có trong nước nóng và nước lạnh cùng một lúc họ không có, sau đó nó có thể có đóng băng nước nóng trước đó. Lý do là chất hòa tan trong nước tạo ra các trung tâm kết tinh, và với số ít những trung tâm chuyển nước vào trạng thái rắn là khó khăn. Có lẽ thậm chí siêu lạnh nước, theo nghĩa là trong sub-zero nhiệt độ, nó sẽ ở trong một trạng thái lỏng.

Nhưng các phiên bản này, rõ ràng, không cho đến khi kết thúc các nhà khoa học có tổ chức và họ tiếp tục làm việc về vấn đề này. Trong năm 2013, một nhóm các nhà nghiên cứu tại Singapore nói rằng họ quản lý để giải quyết các câu đố lâu đời. Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc nói rằng bí mật của hiệu ứng này là lượng năng lượng, được lưu trữ giữa các phân tử nước trong thông tin liên lạc của nó, được gọi là hydro.

Câu trả lời từ các nhà khoa học Trung Quốc

Thông tin thêm sẽ làm theo, cho một sự hiểu biết trong số đó là cần thiết để có một số kiến thức về hóa học để hiểu những gì loại nước đóng băng nhanh hơn - nóng hoặc lạnh. Như được biết, phân tử nước bao gồm hai nguyên tử H (hydro) và một nguyên tử O (oxy) tổ chức với nhau bằng liên kết hóa trị.

Nhưng các nguyên tử hydro cũng đơn và các phân tử bị hấp dẫn bởi các phân tử nước láng giềng, để thành phần oxy của họ. Đó là các trái phiếu này được gọi là hydro.

Nên nhớ rằng tại thời điểm đó, các phân tử nước hoạt động trên mỗi tởm khác. Các nhà khoa học đã lưu ý rằng hệ thống sưởi nước làm tăng khoảng cách giữa các phân tử của nó và đóng góp cho lực lượng chỉ thuần phong mỹ tục này. Nó chỉ ra rằng liên kết hydro, lấy một khoảng cách giữa phân tử trong trạng thái nguội có thể nói để căng ra, và họ có một lượng lớn năng lượng. Nó được năng lượng dự trữ này là phát hành khi phân tử nước bắt đầu tiếp cận với nhau, ví dụ, có một làm mát. Có vẻ như năng lượng lớn hơn lưu trữ trong nước nóng và tăng phát hành khi làm mát đến nhiệt độ subzero, nó nhanh hơn trong nước lạnh, trong đó cung cấp năng lượng như vậy ít hơn. Vì vậy mà nước đóng băng nhanh hơn - nóng hay lạnh? Trên đường phố và trong phòng thí nghiệm phải là một nghịch lý Mpemba và nước nóng nên biến thành băng nhanh hơn.

Nhưng câu hỏi vẫn còn bỏ ngỏ

Chỉ có một xác nhận lý thuyết của các manh mối - tất cả các công thức bằng văn bản và đẹp có vẻ hợp lý. Nhưng khi các kết quả của các thí nghiệm đó nước đóng băng nhanh hơn - nóng hoặc lạnh, sẽ được phân phối trong một cảm giác thực tế, và kết quả của họ sẽ được trình bày, sau đó nó sẽ có thể để xem xét vấn đề nghịch lý Mpemba đóng cửa.