Kako hitro spremeniti vodo v ledene kocke

2024 Avtor: Malcolm Clapton | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 04:10

Karte odprimo takoj: vroča ali topla voda zmrzne hitreje kot hladna ali hladna voda. Ta paradoks se imenuje učinek Mpemba. Zakaj deluje v nasprotju z logiko in kakšne temperature mora biti voda, da se hitreje spremeni v led, preberite v našem članku.

Mpemba učinek

Ta zgodba se je začela pred več kot pol stoletja, a do danes ni bila razrešena. In vse zato, ker, ne glede na to, kako močno se je trudilo na tisoče radovednih umov z vsega planeta, niso mogli najti edine pravilne rešitve uganke Mpemba.

Leta 1963 je neznani afriški študent po imenu Erasto Mpemba opazil nenavadnost: topla sladoledna mešanica se strdi hitreje kot ohlajena.

Opazovanje se je zdelo tako malo verjetno, da se je učitelj fizike lahko le smejal odkritju nesrečnega eksperimentatorja. Vendar je bil Erasto prepričan, da ima prav in se ni bal, da bi spet postal posmeh: malo kasneje je sprožil spolzko vprašanje z Denisom Osbornom, profesorjem na univerzi Dar es Salaam v Tanzaniji. Znanstvenik ni prehitro sklepal in se odločil preučiti problem. Nato je leta 1969 revija Physics Education objavila gradivo, ki opisuje paradoks Mpemba.

V znanstvenih krogih so se takoj spomnili, da so nekaj podobnega govorili že največji umi starih časov. Tudi Aristotel je na primer omenjal prebivalce starogrškega Ponta, ki so med zimskim ribolovom segrevali vodo in vanjo namakali trst, da se je hitreje strdila. Mnogo stoletij pozneje je Francis Bacon zapisal: "Rahlo hladna voda zmrzne veliko lažje kot popolnoma hladna voda."

V splošnem je vprašanje staro kot svet, a to samo spodbuja zanimanje za rešitev. V zadnjih nekaj desetletjih je bilo predstavljenih veliko teorij, ki pojasnjujejo učinek Mpemba. Najverjetnejši so bili razglašeni leta 2013 na slavnostnem dogodku, ki ga je gostilo Royal Society of Chemisy of Great Britain. Strokovno združenje je preučilo 22.000 (!) mnenj in med njimi izpostavilo le eno, ki pripada Nikoli Bregoviću.

Hrvaški kemik je opozoril na pomen konvekcije in prehlajenja tekočine, ko zmrzne.

Tako so ti pojavi opisani na Wikipediji:

• Hladna voda začne zmrzovati od zgoraj in s tem upočasni procese toplotnega sevanja in konvekcije ter s tem izgube toplote, vroča voda pa začne zmrzovati od spodaj.
• Prehlajena tekočina je tekočina, ki ima pri določenem tlaku temperaturo pod temperaturo kristalizacije. Prehlajeno tekočino dobimo na običajen način s hlajenjem v odsotnosti kristalizacijskih centrov.

Svetovno priznanje in ček v vrednosti 1000 funtov sta bila dobra nagrada. Mimogrede, zmagovalca sta pozdravila Erasto Mpemba in Denis Osborne.

Kakšna naj bo temperatura vode pred zmrzovanjem

Na to vprašanje še vedno ni dokončnega odgovora. Čeprav je bila Kraljeva kemijska družba odločna, ni povsem ustavila polemike. Do zdaj so bile postavljene nove hipoteze in izrečena zavrnitev.

Čeprav obstaja majhen namig: poljudnoznanstvena revija New Scientist je opravila raziskavo in ugotovila, da sta najboljši pogoji za ponovitev učinka Mpemba dve posodi z vodo s temperaturo 35 in 5 ° C.

Tako, če je pred zabavo še zelo malo časa, modelčke za led napolnite z vodo, katere temperatura je v vročem poletju primerljiva s sobno temperaturo. Najbolje je, da ne uporabljate dobre ali hladne vode iz pipe.