Czy Gorąca Woda Zamarza Szybciej Niż Zimna Woda?

{h1}

To, czy gorąca woda może zamarznąć szybciej niż zimno, może wydawać się oczywiste.

Ustalenie, czy gorąca woda może zamarznąć szybciej niż zimna woda, może wydawać się oczywiste. W końcu woda zamarza w 0 stopniach Celsjusza. I czy woda nie byłaby wystarczająco gorąca, aby zabić bakterie E. coli (około 120 stopni Fahrenheita lub 50 stopni Celsjusza) podążać dłuższą drogą niż chłodniejsza woda na spadającej plaży w Nowej Anglii (około 60 stopni Fahrenheita lub 15 stopni Celsjusza) w kierunku lodowatej przyszłości jak lód? Chociaż jest to logiczne założenie, okazuje się, że gorąca woda może zamarznąć przed chłodniejszą wodą w określonych warunkach.

To pozorne dziwactwo natury to „efekt Mpemba”, nazwany tak od ucznia szkoły średniej w Tanzanii, Erasto Mpemba, który po raz pierwszy go zaobserwował w 1963 r. Efekt Mpemba występuje, gdy dwa zbiorniki wodne o różnych temperaturach są wystawione na działanie tego samego subzero otoczenia cieplejsza woda najpierw zamarza. Obserwacje Mpemby potwierdziły przeczucia niektórych najbardziej szanowanych myślicieli historii, takich jak Arystoteles, Rene Descartes i Francis Bacon, którzy również sądzili, że gorąca woda zamarzła szybciej niż zimna woda.

Odparowanie jest najsilniejszym kandydatem do wyjaśnienia efektu Mpemba. Gdy gorąca woda umieszczona w otwartym pojemniku zaczyna się ochładzać, ogólna masa maleje wraz z parowaniem części wody. Przy mniejszej ilości wody do zamrożenia proces może zająć mniej czasu. Ale to nie zawsze działa, szczególnie przy użyciu zamkniętych pojemników, które zapobiegają ucieczce odparowanej wody.

A parowanie może nie być jedynym powodem, dla którego woda może zamarzać szybciej. W cieplejszej wodzie może być mniej rozpuszczonego gazu, co może obniżyć jego zdolność do przewodzenia ciepła, umożliwiając mu szybsze chłodzenie. Jednak polscy fizycy w latach 80. nie byli w stanie jednoznacznie wykazać tego związku.

Nierównomierny rozkład temperatury w wodzie może również wyjaśniać efekt Mpemba. Gorąca woda unosi się na szczyt pojemnika, zanim ucieknie, wypierając zimną wodę pod nim i tworząc „gorący blat”. Ten ruch gorącej wody w górę i zimnej wody w dół nazywa się prądem konwekcyjnym. Prądy te są popularną formą wymiany ciepła w cieczach i gazach, występującą w oceanie, a także w grzejnikach ogrzewających chłodne pomieszczenie. Przy chłodniejszej wodzie na dole ten nierównomierny rozkład temperatury wytwarza prądy konwekcyjne, które przyspieszają proces chłodzenia. Nawet przy większej powierzchni do zamrożenia, temperatura cieplejszej wody może spaść szybciej niż woda zimniejsza.

Następnym razem, gdy napełnisz tacę z kostkami lodu, spróbuj użyć cieplejszej wody. Być może będziesz miał kostki lodu, aby schłodzić napój jeszcze wcześniej.

Odpowiedzi udziela Scienceline, projekt programu raportowania naukowego, zdrowotnego i środowiskowego Uniwersytetu Nowojorskiego.

Śledź Life's Little Mysteries na Twitterze @llmysteries. Jesteśmy również na Facebooku i Google+.


Suplement Wideo: Efekt Mpemby. Czy gorąca woda może zamarzać szybciej niż zimna? Fizyk wyjaśnia.




Badania


Jak Działają Żarówki Fipel
Jak Działają Żarówki Fipel

Czarnobyl Woos Turyści Z Obietnicą „Znikomego” Ryzyka
Czarnobyl Woos Turyści Z Obietnicą „Znikomego” Ryzyka

Science News


Czy Ozon Jest Dobry Czy Zły?
Czy Ozon Jest Dobry Czy Zły?

Cmentarz Million-Mummy W Egipcie
Cmentarz Million-Mummy W Egipcie

Chance Vought F4U Corsair
Chance Vought F4U Corsair

Zaprojektuj Silnik Odrzutowy Przyszłości, Wygraj 2 Miliony Dolarów
Zaprojektuj Silnik Odrzutowy Przyszłości, Wygraj 2 Miliony Dolarów

John Deere Przypomina Pojazdy Użytkowe Gator
John Deere Przypomina Pojazdy Użytkowe Gator


PL.WordsSideKick.com
Wszelkie Prawa Zastrzeżone!
Kopiowanie Jakichkolwiek Materiałów Pozostawiono Tylko Prostanovkoy Aktywny Link Do Strony PL.WordsSideKick.com

© 2005–2020 PL.WordsSideKick.com