Новости науки, здоровья и космоса на портале GlobalScience.ru. Информеры для владельцев сайтов. Создайте свой собственный новостной сайт, используя наши бесплатные новостные информеры.
Конструктор новостных информеров
27/03/2010

Почему горячая вода застывает быстрее холодной?

Почему горячая вода застывает быстрее холодной?

Горячая вода иногда застывает быстрее холодной - но почему? Этот любопытный феномен озадачивал ученых веками, но сейчас появились свидетельства что данный эффект может быть вызван наличием примесей.

Феномен более быстрого замерзания горячей воды известен под названием "эффект Мпембы". Он назван так в честь танзанийского школьника Эрасто Мпембы. Физики придумывали всевозможные теории, объясняющие этот феномен, такие как: быстрое испарение уменьшает объем горячей воды; слой льда изолирует холодную воду; разные концентрации растворов. Но найти разгадку было очень тяжело, так как эффект непостоянен - холодная вода также может застыть быстрее.

Джеймс Браунридж (James Brownridge), который контролирует радиационную безопасность в государственном университете Нью-Йорка (State University of New York at Binghamton), считает что ключ к разгадке кроется в непостоянстве результатов. За последние 10 лет он провел сотни экспериментов на эффект Мпемба в свое свободное время, и получил свидетельства что эффект основан на изменчивом феномене переохлаждения.

"Вода редко застывает при 0oC," рассказал Браунридж, - "Обычно вода переохлаждается, и начинает замерзать при более низкой температуре". Точка замерзания зависит от примесей в воде, которые оказывают влияние на формирование кристаллов льда. В воде могут содержаться различные примеси: частички пыли, растворенная соль или бактерии. В зависимости от вида примесей меняется температура замерзания. Примесь с самой высокой точкой замерзания определяет температуру замерзания воды.

Браунридж проводит опыт таким образом: две пробы воды одной и той же температуры - допустим вода из под крана 20oC - в закрытой посуде охлаждается в холодильнике. Одна проба замерзнет быстрее, предположительно из-за того что смесь примесей в ней имеет более высокую температуру замерзания.

Если разница примесей достаточно велика, то проявится эффект Мпембы. Браунридж выбрал образец с самой высокой температурой замерзания и нагрел его до 80oC, тогда как другие образцы были комнатной температуры. Затем он положил все образцы в холодильник. Горячая вода всегда застынет быстрее, если ее точка замерзания как минимум на 5oC больше, рассказал Браунридж.

Может показаться невероятным что смещение финишной черты всего на 5oC достаточно, чтобы образец с начальной температурой на 60oC выше застыл быстрее. Но чем больше температурная разница между объектом и окружающей средой (в данном случае холодильником) - тем быстрее объект охлаждается. Поэтому более горячий образец очень быстро остынет, достигнув своей точки замерзания, например в -2oC, быстрее чем более холодная вода достигнет точки замерзания в -7oC.

Почему никто не замечал этого раньше? Браунридж рассказал, что другие люди недостаточно контролировали условия проведения эксперимента чтобы можно было проверять один фактор за раз. Например, необходимо контролировать тип контейнера, положение образца в холодильнике и так далее.

Эта работа врядли положит конец спорам вокруг эффекта Мпембы. Джонатан Катц (Jonathan Katz) из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, Миссури (Washington University in St Louis, Missouri), отнесся к теории Браунриджа со скептицизмом. Согласно теории Катца, нагревание повышает точку замерзания воды, выпаривая примеси, такие как диоксид углерода. Это значит что само по себе нагревание уже повышает шансы что вода замерзнет быстрее, в отличие от более непостоянных результатов Браунриджа. "Возможно он обнаружил эффект переохлаждения, который напоминает эффект Мпембы", - заявил Катц.

Оригинал (на англ. языке): Newscientist.com

 
Печать
Рейтинг:
  •  
Авторизуйтесь для оценки материала

С этим материалом еще читают:

В NASA рассказали какая вода течет на Марсе

28 сентября 2015 г. специалисты НАСА подтвердили, что на Марсе течет жидкая вода. Новые исследования показали, что Марс не совсем сухая красная планета. Как доказательство на сайтах НАСА появились фотографии с темными полосами на склонах марсианских холмов. Ученные утверждают, что эти темные полосы – это текущая жидкая вода. На фото вверху темные полосы вытекают из стенок кратера Гарни. Длинные темные полосы на фотографиях Марса тянутся
 

Мантия земли содержит большие запасы воды

Группой ученых-экспертов после проведенного ими исследования был сделан вывод, что в глубоких недрах земли содержатся большие запасы воды. По их утверждению, обнаруженная вода превышает по количественному объему мировой океан. Результат исследования был представлен экспертами соответствующими тематическими статьями в одном из международных издательств. На данный момент, учеными предельно точно установлено
 

Надра Земли скрывают еще один океан

Научные сотрудники американского университета Огайо, возглавляемые Венди Панеро, сообщают, что в недрах нашей планеты может быть вода, объем которой раз в десять превышает объем наземного мирового океана. Этот вывод был получен в рамках смоделированной модели Земли с физической и математической точки зрения. Были изучены процессы, которые могут иметь место глубоко в коре нашей планеты. Согласно проведенным расчетам, под
 
 

Еще из категории среда обитания:

 
 
 

Последние комментарии

 

Комментариев нет. Будьте первым!

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы иметь возможность оставлять комментарии.
 
 
 

Рассылка топовых новостей

 
 


 

Читательский топ

 
 

Главная | космос | здоровье | технологии | катастрофы | живая планета | среда обитания | Читательский ТОП | Это интересно | Строительные технологии

RSS | Обратная связь | Информеры | О сайте | E-mail рассылка | Как включить JavaScript | Полезно знать | Заметки домоседам | Социальные сети

© 2007-2019 GlobalScience.ru
При полном или частичном использовании материалов прямая гиперссылка на GlobalScience.ru обязательна