Почему горячая вода замерзает быстрее холодной?

[ Версия для печати ]
Добавить в Facebook Добавить в Twitter Добавить в Вконтакте Добавить в Одноклассники
Страницы: (6) [1] 2 3 ... Последняя »  К последнему непрочитанному [ ОТВЕТИТЬ ] [ НОВАЯ ТЕМА ]
Halaban
3.05.2017 - 22:12
Статус: Offline


Старый солдат

Регистрация: 13.03.17
Сообщений: 6529
100
Британское Королевское химическое общество предлагает награду в 1 тысячу фунтов стерлингов тому, кто сможет объяснить с научной точки зрения, почему в некоторых случаях горячая вода замерзает быстрее, чем холодная.

«Современная наука все еще не может ответить на этот простой на первый взгляд вопрос. Производители мороженого и бармены используют этот эффект в своей повседневной работе, но никто в действительности не знает, почему это работает. Эта проблема известна уже тысячелетия, такие философы, как Аристотель и Декарт размышляли о ней», - сказал президент Британского Королевского химического общества, профессор Дэвид Филипс, слова которого приводятся в пресс-релизе Общества.

Как поваренок из Африки победил британского профессора физики

Это не первоапрельская шутка, а суровая физическая реальность. Нынешняя наука, с легкостью оперирующая галактиками и черными дырами, строящая гигантские ускорители для поиска кварков и бозонов, не может пояснить, как «работает» элементарная вода. Школьный учебник однозначно утверждает, что для охлаждения более нагретого тела требуется больше времени, чем для охлаждения тела холодного. А вот для воды данный закон соблюдается не всегда. На этот парадокс обращал внимание еще Аристотель в 4 веке до н. э. Вот что писал древний грек в книге «Meteorologica I»: «Тот факт, что вода предварительно нагревается, способствует ее замерзанию. Поэтому многие люди, когда они хотят быстрей охладить горячую воду, сначала ставят ее на солнце ...» В средние века данный феномен пытались объяснить Френсис Бэкон и Рене Декарт. Увы, это не удалось ни великим философам, ни многочисленным ученым, развивавшим классическую теплофизику, а посему о таком неудобном факте надолго «забыли».

И только в 1968 году «вспомнили» благодаря школьнику Эрасто Мпембе из далекой от всякой науки Танзании. Обучаясь в щколе поварского искусства, в 1963 году 13-летний Мпембе получил задание сделать мороженое. По технологии, надо было вскипятить молоко, растворить в нем сахар, охладить его до комнатной температуры, а затем поставить в холодильник для замерзания. По-видимому, Мпемба не был усердным учеником и замешкался. Опасаясь, что не успеет к концу урока, он поставил в холодильник еще горячее молоко. К его удивлению, оно замерзло даже раньше, чем молоко его товарищей, приготовленное по всем правилам.

Когда Мпемба поделился своим открытием с учителем физики, тот поднял его на смех перед всем классом. Мпемба запомнил обиду. Через пять лет, уже будучи студентом университета в Дар-эс-Саламе, он оказался на лекции известного физика Дениса Г. Осборна. После лекции он задал ученому вопрос: «Если вы возьмете два одинаковых контейнера с равным количеством воды, один с температурой 35 °C (95 °F) , а другой - 100 °C (212 °F) , и поместите их в морозильник, то вода в горячем контейнере замерзнет быстрей. Почему?» Можете себе представить реакцию британского профессора на вопрос юноши из забытой Богом Танзании. Он высмеял студента. Однако Мпемба был готов к такому ответу и вызвал ученого на пари. Их спор завершился экспериментальной проверкой, подтвердившей правоту Мпембы и поражение Осборна. Так ученик-поваренок вписал свое имя в историю науки, и отныне этот феномен носит название «эффекта Мпембы». Отбросить его, объявить как бы «несуществующим» не получается. Явление существует, и, как писал поэт, «ни в зуб ногой».

Виноваты пылинки и растворенные вещества?

За прошедшие годы многие пытались разгадать тайну замерзающей воды. Был предложен целый букет объяснений этого явления: испарение, конвекция, влияние растворенных веществ - но ни один из этих факторов нельзя признать окончательным. Ряд ученых посвятил эффекту Мпемба всю жизнь. Сотрудник кафедры радиационной безопасности Государственного университета Нью-Йорка – Джеймс Браунридж (James Brownridge) – в свободное время занимается изучением парадокса вот уже на протяжении десятилетия. Проведя сотни экспериментов, учёный утверждает, что имеет доказательства «вины» переохлаждения. Браунридж объясняет, что при 0°С вода лишь переохлаждается, а замерзать начинает, когда температура опускается ниже. Точка замерзания регулируется находящимися в воде примесями - именно они изменяют скорость формирования кристалликов льда. Примеси, а это пылинки, бактерии и растворённые соли, имеют характерную для них температуру нуклеации, когда вокруг центров кристаллизации формируются кристаллики льда. Когда в воде находятся сразу несколько элементов, температура замерзания определяется тем из них, который имеет самую высокую температуру нуклеации.

Для опыта Браунридж взял две пробы воды одинаковой температуры и поместил их в морозильную камеру. Он обнаружил, что один из экземпляров всегда замерзает раньше другого – предположительно, из-за разного сочетания примесей.

Браунридж утверждает, что горячая вода остывает быстрее из-за большей разницы между температурами воды и морозильной камеры – это помогает ей достичь своей точки замерзания прежде, чем холодная вода достигнет своей естественной точки замерзания, которая ниже, по крайней мере, на 5° С.

Впрочем, рассуждения Браунриджа вызывают много вопросов. Поэтому у тех, кто сумеет по-своему объяснить эффект Мпембы, есть шанс побороться за тысячу фунтов стерлингов от Британского королевского химического общества.

http://www.facepla.net/extreme-science-men...er-paradox.html

Почему горячая вода замерзает быстрее холодной?
 
[^]
Yap
[x]



Продам слона

Регистрация: 10.12.04
Сообщений: 1488
 
[^]
Rukozhop
3.05.2017 - 22:14
13
Статус: Offline


И так сойдет!

Регистрация: 23.12.13
Сообщений: 859
В соседней теме обсуждают тоже вопрос века: Почему лед скользкий?

Это сообщение отредактировал Rukozhop - 3.05.2017 - 22:15
 
[^]
exoricst
3.05.2017 - 22:14
50
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 4.06.15
Сообщений: 4545
Потому что испаряется быстрее. Куда за премией идти?
 
[^]
Halaban
3.05.2017 - 22:15
2
Статус: Offline


Старый солдат

Регистрация: 13.03.17
Сообщений: 6529
Во,именно эта тема соседей и напомнила про парадокс Мпембе.
 
[^]
Asoustug
3.05.2017 - 22:15
9
Статус: Offline


Аквариумист

Регистрация: 23.10.13
Сообщений: 704
Маловата премия.
Подожду. cool.gif
 
[^]
fantomass04
3.05.2017 - 22:16
26
Статус: Offline


Хохмач

Регистрация: 9.09.13
Сообщений: 687
А с нагретым пивом прокатит ??? Лето на носу, надо быть готовым beer.gif
 
[^]
Halaban
3.05.2017 - 22:17
2
Статус: Offline


Старый солдат

Регистрация: 13.03.17
Сообщений: 6529
Цитата (exoricst @ 3.05.2017 - 22:14)
Потому что испаряется быстрее. Куда за премией идти?

В британское Королевское химическое общество.Погугли.
 
[^]
Halaban
3.05.2017 - 22:19
0
Статус: Offline


Старый солдат

Регистрация: 13.03.17
Сообщений: 6529
Цитата
В соседней теме обсуждают тоже вопрос века: Почему лед скользкий?


Чё здесь обсуждать то-вода же скользкая,но мокрая.А лёд-он сухой.
 
[^]
Fanzin
3.05.2017 - 22:20
-2
Статус: Offline


Приколист

Регистрация: 11.05.16
Сообщений: 263
Это из вопроса: Почему не стоит ссать против ветра, да и еще в Мне не хватает внимания со стороны окружающих. Обнимите меня, кому не лень. 40

Это сообщение отредактировал Fanzin - 3.05.2017 - 22:21
 
[^]
Alconaft
3.05.2017 - 22:21
6
Статус: Offline


Приколист

Регистрация: 14.03.13
Сообщений: 256
1 тыща фунтов? че то как-то мало. вон годами разгадывают и все ради штукаря? )))
 
[^]
Termin79
3.05.2017 - 22:21
17
Статус: Offline


Приколист

Регистрация: 9.04.17
Сообщений: 388
Подождите, давайте еще раз по слогам. Значит, если я хочу остудить пиво, я его, теплого, должен сначала нагреть? Типа выставить на солнце? А потом резко в морозилку? И так будет быстрее, чем сразу в морозилку?
 
[^]
Gipsowik
3.05.2017 - 22:22
22
Статус: Offline


Балагур

Регистрация: 19.12.15
Сообщений: 871
В горячей воде, её молекулы находятся дальше друг от друга и им так легче (а соответственно быстрее ) построиться в кристаллическую решётку, не? idea.gif hz.gif gigi.gif
 
[^]
BMoftheW
3.05.2017 - 22:23
-3
Статус: Online


Сомелье на фрилансе

Регистрация: 28.03.13
Сообщений: 3891
Цитата (Halaban @ 3.05.2017 - 21:12)
надо было вскипятить молоко, растворить в нем сахар, охладить его до комнатной температуры, а затем поставить в холодильник для замерзания. По-видимому, Мпемба не был усердным учеником и замешкался. Опасаясь, что не успеет к концу урока, он поставил в холодильник еще горячее молоко. К его удивлению, оно замерзло даже раньше, чем молоко его товарищей, приготовленное по всем правилам.


Молоко, поставленное в морозилку, замерзло быстрее чем то, что охлаждалось при комнатной температуре. Что тут необычного? Так и должно быть.
 
[^]
Halaban
3.05.2017 - 22:23
2
Статус: Offline


Старый солдат

Регистрация: 13.03.17
Сообщений: 6529
Цитата (Fanzin @ 3.05.2017 - 22:20)
Это из вопроса: Почему не стоит ссать против ветра.

Эт не вопрос-это утверждение,то бишь-аксиома,не нуждающаяся в доказательстве.
 
[^]
РЫБА67
3.05.2017 - 22:24
4
Статус: Offline


Юморист

Регистрация: 4.12.12
Сообщений: 474
Цитата (exoricst @ 3.05.2017 - 22:14)
Потому что испаряется быстрее. Куда за премией идти?

Я уже там был , не дали! Говорят вы не британский учённый и не из Африки! rulez.gif
 
[^]
Halaban
3.05.2017 - 22:25
5
Статус: Offline


Старый солдат

Регистрация: 13.03.17
Сообщений: 6529
Повнимательнее-горячее молоко замерзло быстрее,чем комнатной температуры в одной и той же морозилке.Налицо несоблюдение второго закона термодинамики.
 
[^]
dychik
3.05.2017 - 22:26
6
Статус: Offline


Шутник

Регистрация: 12.12.14
Сообщений: 28
хе-хе, легче лёгкого, просто в горячей воде меньше растворённого газа (кислорода и т.д.)соответственно тепло проводимость лучше, вот и замерзает быстрее
 
[^]
Ornitopter
3.05.2017 - 22:26
5
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 22.03.10
Сообщений: 1031
Вот была температура воды N.
Я её нагрел до N+k.
Потом за некоторое время вода охладится опять до N.
Её что, опять подогревать????

Катки, кстати, всегда горячей водой заливают, чтобы вода быстро не замерзала и равномерно распределялась по поверхности. Так что теория-то мутная lol.gif

Это сообщение отредактировал Ornitopter - 3.05.2017 - 22:29
 
[^]
Уфимский
3.05.2017 - 22:26
18
Статус: Online


Хохмач

Регистрация: 12.01.11
Сообщений: 748
Почему этот эффект не проявляется при корректно поставленном эксперименте?

Брали два закрытых сосуда с одинаковым количеством воды, один нагревали сильнее, ставили в морозильник - нет описанного эффекта. Специально в лаборатории такой эксперимент ставили в университете (УГНТУ) лет двадцать назад...

 
[^]
fantomass04
3.05.2017 - 22:28
3
Статус: Offline


Хохмач

Регистрация: 9.09.13
Сообщений: 687
Цитата (dychik @ 4.05.2017 - 00:26)
хе-хе, легче лёгкого, просто в горячей воде меньше растворённого газа (кислорода и т.д.)соответственно тепло проводимость лучше, вот и замерзает быстрее

Дык с пивом то как быть??? Греть иль не греть, вот в чем вопрос upset.gif
 
[^]
Grosny
3.05.2017 - 22:28
1
Статус: Offline


Yukkodrocher typical

Регистрация: 11.02.16
Сообщений: 8374
Цитата (Gipsowik @ 3.05.2017 - 22:22)
В горячей воде, её молекулы находятся дальше друг от друга и им так легче (а соответственно быстрее ) построиться в кристаллическую решётку, не? idea.gif hz.gif gigi.gif

А не связано ли это как то с работой морозильника?...
 
[^]
horhelito
3.05.2017 - 22:29
3
Статус: Offline


Весельчак

Регистрация: 27.08.08
Сообщений: 134
тут недавно тема была, что швейцарцы какую-то супер-пупер скоростную камеру изобрели для съемки химических процессов. Надо им подкинуть идею, что у них есть шанс отбить тысячу фунтов)
 
[^]
vladghost
3.05.2017 - 22:29
1
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 30.10.14
Сообщений: 1450
ушел морозить воду umnik.gif
 
[^]
Halaban
3.05.2017 - 22:29
1
Статус: Offline


Старый солдат

Регистрация: 13.03.17
Сообщений: 6529
Цитата (РЫБА67 @ 3.05.2017 - 22:24)
Цитата (exoricst @ 3.05.2017 - 22:14)
Потому что испаряется быстрее. Куда за премией идти?

Я уже там был , не дали! Говорят вы не британский учённый и не из Африки! rulez.gif

Херово,а мы думали всем ЯПом на хвост упасть-на накрытую поляну рассчитывали.Может,попробуем операцию внедрения???Джексона отбелили,вопрос обратный,думаю,не проблема.
 
[^]
nonpro
3.05.2017 - 22:31
3
Статус: Offline


Ярила

Регистрация: 7.07.12
Сообщений: 1352
Цитата (fantomass04 @ 3.05.2017 - 22:28)
Цитата (dychik @ 4.05.2017 - 00:26)
хе-хе, легче лёгкого, просто в горячей воде меньше растворённого газа (кислорода и т.д.)соответственно тепло проводимость лучше, вот и замерзает быстрее

Дык с пивом то как быть??? Греть иль не греть, вот в чем вопрос upset.gif

его надо пить ! пока оно не согрелось
 
[^]
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии. Авторизуйтесь, пожалуйста, или зарегистрируйтесь, если не зарегистрированы.
1 Пользователей читают эту тему (1 Гостей и 0 Скрытых Пользователей) Просмотры темы: 30152
0 Пользователей:
Страницы: (6) [1] 2 3 ... Последняя » [ ОТВЕТИТЬ ] [ НОВАЯ ТЕМА ]


 
 



Активные темы








Наверх