Эффект Мпембы

Любознательный школьник из Танзании по имени Эрасто Мпемба в далёком 1963 году задал своему учителю любопытный вопрос — почему в его морозилке тёплое мороженое замерзает быстрее, чем холодное? Учитель лишь посмеялся над вопросом Эрасто.

Прошло несколько лет и Мпемба задал похожий вопрос физику Дэнису Осборну, который предложил провести ему эксперимент — поставить в морозилку два одинаковых контейнера с водой. При этом в одном контейнере вода должна была иметь температуру 35 ºC, а в другом — 100 ºC. Эрасто уверил физика, что контейнер с кипятком точно замерзнет быстрее.

Осборн на собственном опыте убедился, проверив слова Мпембы — горячая вода, действительно, замерзает быстрее. Позже в соавторстве с Эрасто было опубликовано научное исследование на эту тему. Явление ускоренного замерзания горячей воды по сравнению с холодной получило название «Эффект Мпембы».

Над этим парадоксальным явлением размышляли великие умы: Аристотель, Френсис Бэкон и Рене Декарт. Но и за тысячелетия никому ещё не удавалось предложить разумное объяснение этому феномену. Что же заставляет горячую воду замерзать быстрее? По одной версии, быстрое охлаждение горячей воды происходит из-за усиленного испарения, по другой — из-за растяжения водородных связей в молекулах.

Команда исследователей из Технологического университета Наньян в Сингапуре (Nanyang Technological University) во главе с химиком Си Чжаном (Xi Zhang) заявила, что им удалось разрешить вековую загадку. Как выяснили китайские специалисты, секрет кроется в количестве энергии, запасённой в водородных связях между молекулами воды. Как пишут химики в своей статье, в горячей воде водородные связи натягиваются сильнее, чем в холодной. Таким образом, оказывается, что в водородных связях горячей воды хранится больше энергии, следовательно, её высвобождается больше при охлаждении до минусовых температур. По этой причине застывание происходит быстрее.

Это лишь теоретическое решение задачи. Когда же учёные представят убедительные доказательства своей версии не известно.

@iluhin

Основатель, автор и администратор данного блога. Хочу, чтобы как можно больше пользы принёс любой из постов, который повстречается случайному гостю или постоянному пользователю блога. Читать тебя будут с удовольствием, обсуждая тобой предложенную тему — присоединяйся!

Читайте также: