Как сделать так чтобы быстрее прошло время

Как сделать так чтобы быстрее прошло время

Как сделать так чтобы быстрее прошло время

Как сделать так чтобы быстрее прошло время

30.11.2011 | | Количество просмотров: 143825 | (41)

teapot

Это действительно так, хотя звучит невероятно, т.к в процессе замерзания предварительно нагретая вода должна пройти температуру холодной воды. Между тем, этот эффект широко используется. Например, катки и горки зимой заливают горячей, а не холодной водой. Специалисты советуют автомобилистам заливать зимой в бачок омывателя холодную, а не горячую воду. Парадокс известен в мире, как «Эффект Мпембы». 

Этот феномен упоминали в своё время Аристотель, Френсис Бэкон и Рене Декарт, однако лишь в 1963 году на него обратили внимание профессора физики и попытались исследовать. Все началось с того, что танзанийский школьник Эрасто Мпемба заметил, что подслащенное молоко, которое он использовал для приготовления мороженного, застывает быстрее, если оно было предварительно нагрето и выдвинул предположение, что горячая вода замерзает быстрее, чем холодная. Он обратился за разъяснениями к учителю физики, но тот лишь посмеялся над учеником, сказав следующее: «Это не всемирная физика, а физика Мпембы».

К счастью, однажды в школе побывал Деннис Осборн, профессор физики из университета Дар-эс-Салама. И Мпемба обратился к нему с тем же вопросом. Профессор был настроен менее скептически, сказал, что он не может судить о том, чего никогда не видел, и по возвращении домой попросил сотрудников провести соответствующие эксперименты. Похоже, они подтвердили слова мальчика. Во всяком случае, в 1969 году Осборн рассказал о работе с Мпембой в журнале «англ. Physics Education». В том же году Джордж Келл из канадского Национального исследовательского совета опубликовал статью с описанием явления в «англ. American Journal of Physics».

Есть несколько вариантов объяснения этого парадокса:

  • Горячая вода быстрее испаряется, уменьшая тем самым свой объем, а меньший объем воды с той же температурой замерзает быстрее. В герметичных контейнерах холодная вода должна замерзать быстрее.
  • Наличие снеговой подкладки. Контейнер с горячей водой протаивает под собой снег, улучшая тем самым тепловой контакт с охлаждающей поверхностью. Холодная вода не протаивает под собой снег. При отсутствии снеговой подкладки контейнер с холодной водой должен замерзать быстрее.
  • Холодная вода начинает замерзать сверху, ухудшая тем самым процессы теплоизлучения и конвекции, а значит и убыли тепла, тогда как горячая вода начинает замерзать снизу. При дополнительном механическом перемешивании воды в контейнерах холодная вода должна замерзать быстрее.
  • Наличие центров кристаллизации в охлаждаемой воде — растворенных в ней веществ. При малом количестве таких центров в холодной воде превращение воды в лед затруднено и возможно даже ее переохлаждение, когда она остается в жидком состоянии, имея минусовую температуру.

Недавно было опубликовано еще одно объяснение. Д-р Джонатан Катц (Jonathan Katz) из Вашингтонского университета исследовал это явление и пришел к выводу, что важную роль в нем играют растворенные в воде вещества, которые при нагревании осаждаются.
Под растворенными веществами д-р Катц подразумевает бикарбонаты кальция и магния, которые содержатся в жесткой воде. Когда воду нагревают, эти вещества осаждаются, вода становится «мягкой». Вода, которая никогда не нагревалась, содержит эти примеси, она «жесткая». По мере ее замерзания и образования кристаллов льда концентрация примесей в воде увеличивается в 50 раз. Из-за этого понижается точка замерзания воды.

Мне это объяснение не кажется убедительным, т.к. не надо забывать, что эффект был обнаружен в опытах с мороженным, а не с  жесткой водой. Скорее всего причины явления теплофизические, а не химические.

Пока однозначного объяснения парадокса Мпембы не получено. Надо сказать, что некоторые ученые не считают этот парадокс заслуживающим внимания. Однако это очень интересно, что простой школьник добился признания физического эффекта и получил популярность из-за своей любознательности и настойчивости.

Добавлено в феврале 2014 г. 

Заметка была написана в 2011 г. С тех пор появились новые исследования эффекта Мпембы и новые попытки его объяснения. Так, в 2012 г. Королевское химическое общество Великобритании объявило международный конкурс на разгадку научной тайны “Эффект Мпембы” с призовым фондом 1000 фунтов. Дедлайн был установлен 30 июля 2012 года. Победителем стал Никола Бреговик из лаборатории университета Загреба. Он опубликовал свой труд, в котором анализировал предыдущие попытки объяснения этого явления и пришел к выводу, что они не убедительны. Предложенная им модель основана на фундаментальных свойствах воды. Желающие могут найти работу по ссылке

Исследования на этом не завершились. В 2013 г. физики из Сингапура теоретически доказали причину эффекта Мепембы. Работу можно найти по ссылке . 

Похожие по тематике статьи на сайте:

 

Алексей Мишнев., 06.10.2012 04:14

Алексей Мишнев., 06.10.2012 04:19

Моисеева Наталия, 23.10.2012 11:36 | ВНИИМ

Юрий Кузнецов, 04.12.2012 12:32

Влад, 11.12.2012 03:42

Антон, 04.02.2013 02:02

Гудрат, 11.03.2013 10:12 | METAK

Владимир, 13.03.2013 06:50

Алексей Мишнев, 21.03.2013 11:50

Додик, 31.05.2013 02:59

Григорий, 04.06.2013 12:17

Дмитрий, 24.12.2013 10:57

Иван, 10.01.2014 05:53

Иван, 10.01.2014 06:10

Иван, 10.01.2014 06:34

Григорий, 13.01.2014 10:58

Иван, 14.02.2014 01:51

Павел, 18.02.2014 09:59

Григорий, 19.02.2014 12:50

Моисеева Н.П., 19.02.2014 03:04

Ильдар, 24.02.2014 04:12 | нет смысла все перечислять

СЕРЫЙ, 15.03.2014 05:30

никита, 06.06.2014 04:27 | кар

алексей, 03.10.2014 01:09

Евгений, 27.12.2014 08:40

серый ТОМСК, 01.03.2015 10:55

Андрей, 08.11.2015 08:52

Андрей, 08.11.2015 08:58

Виктор, 23.12.2015 10:37

Бекжан, 28.01.2016 09:18

Алекс, 22.02.2016 12:48

Владимир, 25.04.2016 10:53 | Метео

Wanderer, 06.05.2016 12:54 | to Алекс

Альберт, 27.07.2016 08:22

Макс, 19.11.2016 05:07

Артем, 09.12.2016 01:25

Александр Сергеев, 21.08.2017 10:52

Завлаб, 22.08.2017 05:31


Источник: http://temperatures.ru/articles/effect_mpembi


Как сделать так чтобы быстрее прошло время

Как сделать так чтобы быстрее прошло время

Как сделать так чтобы быстрее прошло время

Как сделать так чтобы быстрее прошло время

Как сделать так чтобы быстрее прошло время

Как сделать так чтобы быстрее прошло время

Как сделать так чтобы быстрее прошло время