Þar sem vatn frýs hraðar: heitt eða kalt? Hvað þýðir það að treysta

Í staðreynd, sumir vatn frýs hraðar, heitt eða kalt, áhrif af mörgum þáttum, en spurningin sjálf virðist svolítið skrýtið. Það er skilið, og það er vitað af eðlisfræði sem heitt vatn þarf samt tíma til að kæla á hitastigi köldu vatni er miðað að snúa við ís. Kalt vatn getur sleppt þessu skrefi og hver um sig, með tímanum vinnur. En svarið við spurningunni um hvaða vatn frýs hraðar - heitt eða kalt - úti í kuldanum, hann veit hvert íbúi norðlægum breiddargráðum. Í staðreynd, í vísindalegum hætti, virðist það að í öllum tilvikum, kalt vatn er einfaldlega skylt að frysta hraðar.

Bara ég hélt og eðlisfræði kennari, sem sneri nemenda ERASTO Mpemba árið 1963 með beiðni um að útskýra hvers vegna kulda blandan framtíðin ís fryst lengur en svipað, en heitt.

"Það er ekki heimur eðlisfræði, og sumir eðlisfræði Mpemba"

Á þeim tíma, kennarinn bara hló um það, en Deniss Osborne, prófessor í eðlisfræði, sem einu sinni ók í sama skóla, þar sem hann lærði ERASTO, tilraunum staðfest tilvist slíks efnis, þó skýringu ef það væri ekki. Árið 1969, í the vinsæll vísindatímaritinu birti sameiginlega pappír af tveimur mönnum, sem hafa lýst þessu tagi gildi. Síðan þá, við the vegur, er spurning sem vatn frýs hraðar - heitt eða kalt, hefur eigin nafni - þau áhrif eða Þversögn Mpemba.

Spurningin upp löngu síðan

Auðvitað, áður en þetta fyrirbæri átti sér stað til að vera, og það var getið í verkum annarra fræðimanna. Ekki aðeins nemandinn hefur áhuga á þessari spurningu, en einnig tími til að hugsa um það Frensis Bekon, Rene Dekart, og jafnvel Aristóteles. Það er bara aðferðir til að leysa þetta þversögn fór að líta aðeins í lok tuttugustu aldar.

Skilyrði sem ber að þversögn átti sér stað

Eins og í tilviki ís, ekki bara venjulegt vatn frýs á meðan á tilrauninni. Það ætti að vera ákveðin skilyrði til þess að hefja umræðu sem vatn frýs hraðar - heitt eða kalt. Hvað hefur áhrif á gang ferli?

Nú, á 21. öld, setti fram á fjölda möguleika sem kunna að skýra þversögn danyj. Það sem vatn frýs hraðar, heitt eða kalt, kann að ráðast á þá staðreynd að heitt vatn hefur meira en kalt, hlutfall uppgufun. Þannig rúmmál hans minnkar, og verður minni sem minnkar rúmmálið og frystingu tíma, en ef við tökum sama upprunalega magn af köldu vatni.

Það hefur lengi verið þiðni frysti

Í staðreynd, sumir vatn frýs hraðar, og hvers vegna þetta er að gerast, getur haft áhrif á snjó fóður sem getur farið fram í kæli frysti, er notað fyrir tilraunina. Ef við taka tvö ílát eru eins í stærð, en í einum þeirra verður heitt vatn, og í öðrum - köldu vatni ílátið með heitu brætt undir snjó, þannig að bæta varmasnertingu lagsins með kæli vegg. Ílátið með köldu vatni getur ekki gert þetta. Ef slík fóður með snjó í kæli er ekki kalt vatn ætti hlýna hraðar.

Top - botn

Einnig, fyrirbæri sem tryggir að vatn frýs hraðar - heitt eða kalt, er lýst sem hér segir. Fylgja ákveðnum lögum, kalt vatn byrjar að frysta úr efstu lögum þegar heitt er það á hinn veginn - fer að frysta frá grunni. Þannig virðist það að kalt vatn, hafa efsta lagið með kuldum þegar myndast ís sjálft versnar svo ferli convection og hitauppstreymi geislun, þannig útskýrt hvað vatn frýs hraðar - heitt eða kalt. Myndir frá áhugamaður tilraunum fylgir, og hér er það greinilega.

Hiti kemur út, sem miðar upp, og þar hitti mjög kalt rúminu. Free Slóð að hitageislun er ekki í boði, því kælingu ferlið verður erfitt. Slíkar hindranir í vegi þess hefur engin heitt vatn. Hvað frýs hraðar - heitt eða kalt, það fer eftir því hvað líklegasta niðurstaðan, er hægt að lengja svar sem allir vatn hefur ákveðna efni uppleyst í henni.

Óhreinindum í vatninu efnablöndu sem þátturinn sem hefur áhrif á niðurstöðu sem

Ef ekki svindla og til að nota vatn með sömu samsetningu, þar sem styrkurinn tiltekinna efna eru alveg eins, þá kalt vatn ætti að vera snöggfryst. En ef sama ástand á sér stað þegar uppleyst frumefnin í boði aðeins í heitu vatni og köldu vatni á sama tíma sem þeir hafa ekki, þá er hægt að hafa heitt vatn frjósa áður. Ástæðan er sú að solutes í vatni skapa fyrir kristöllun miðstöðvar, og með litlum fjölda af þessum miðstöðvar breyta vatni í föstu formi er einnig erfitt. Kannski jafnvel supercooled vatn, í þeim skilningi að í staðinn fyrir einhvern-núll hitastig, mun það vera í vökvaformi.

En allar þessar útgáfur, virðist, ekki fyrr en í lok skipulögðum vísindamanna og þeir héldu áfram að vinna um þetta mál. Árið 2013, a lið af rannsóknarmaður í Singapúr sagði að þeir tókst að leysa aldur-gamall gátuna. Hópur kínverskra vísindamanna segir að leyndarmál þessara áhrifa er sú upphæð af orku, sem er geymt á milli vatnssameindum í samskiptum sínum, sem vísað er til sem vetni.

Svarið frá kínverskum vísindamönnum

Nánari upplýsingar munu fylgja, til að auka skilning þeirra er nauðsynlegt að hafa þekkingu á efnafræði til að skilja hvers konar vatn frýs hraðar - heitt eða kalt. Eins er þekkt, vatn sameind samanstendur af atómin tvö í H (vetni) og eitt atóm í O (súrefni) haldið saman með samgildum tengjum.

En einnig Single vetnisatómum og sameindir eru dregist til nærliggjandi sameindir, til súrefni hluti þeirra. Það er þessi skuldabréf eru kallaðir vetni.

Það ætti að hafa í huga að á sama tíma, vatn sameindir bregðast við hvor aðra viðbjóðsleg. Vísindamenn hafa bent á að hita vatn eykur fjarlægð milli sameindanna hennar og stuðla að því að þetta bara fráhrindandi öfl. Það kemur í ljós vetnistengi, sem tekur eina fjarlægð á milli sameinda I kalda ástandinu má segja að teygja út, og þeir hafa meira magn af orku. Það er þetta geymt orku losnar þegar vatnssameindir byrja að nálgast hvert annað, þ.e., það er kæling. Svo virðist sem meiri orku sem geymdar eru í heitu vatni og auka losun hans Eftir kælingu niður að Subzero hitastig, er það hraðar en í köldu vatni, þar sem framboð á slíkri orku minna. Svo sem vatn frýs hraðar - heitt eða kalt? Á götunni og í rannsóknarstofu skal vera þversögn Mpemba og heitt vatn ætti að snúa í ís hraðar.

En spurningin er enn opinn

Það er aðeins fræðileg staðfesting á vísbendingum - öllum skriflegum formúlur og falleg virðist trúverðug. En þegar niðurstöður tilrauna þar sem vatn frýs hraðar - heitt eða kalt, verða afhent í hagnýtum skilningi, og niðurstöður þeirra verða kynntar, þá mun það vera hægt að fjalla um spurninguna um þversögn Mpemba lokað.