Në këtë artikull do të shqyrtojmë pyetjen pse uji i nxehtë ngrin më shpejt se uji i ftohtë.

Uji i ngrohur ngrin shumë më shpejt se uji i ftohtë! Kjo veti e mahnitshme e ujit, për të cilën shkencëtarët ende nuk mund të gjejnë një shpjegim të saktë, është e njohur që nga kohërat e lashta. Për shembull, edhe te Aristoteli ka një përshkrim të peshkimit dimëror: peshkatarët fusnin shufra peshkimi në vrimat e akullit dhe në mënyrë që të ngrinin më shpejt, derdhën ujë të ngrohtë mbi akull. Ky fenomen u emërua pas Erasto Mpemba në vitet '60 të shekullit të 20-të. Mnemba vuri re një efekt të çuditshëm gjatë përgatitjes së akullores dhe iu drejtua mësuesit të tij të fizikës, Dr. Denis Osborne, për një shpjegim. Mpemba dhe Dr. Osborne eksperimentuan me ujë në temperatura të ndryshme dhe arritën në përfundimin se uji pothuajse i vluar fillon të ngrijë shumë më shpejt se uji në temperaturën e dhomës. Shkencëtarë të tjerë kryen eksperimentet e tyre dhe çdo herë morën rezultate të ngjashme.

Shpjegimi i një dukurie fizike

Nuk ka asnjë shpjegim të pranuar përgjithësisht përse ndodh kjo. Shumë studiues sugjerojnë se e gjithë pika është në superftohjen e lëngut, që ndodh kur temperatura e tij bie nën pikën e ngrirjes. Me fjalë të tjera, nëse uji ngrin në një temperaturë nën 0°C, atëherë uji i superftohur mund të ketë një temperaturë, për shembull, -2°C dhe të mbetet ende i lëngshëm pa u shndërruar në akull. Kur përpiqemi të ngrijmë ujin e ftohtë, ka mundësi që fillimisht të ftohet dhe të ngurtësohet vetëm pas njëfarë kohe. Procese të tjera ndodhin në ujë të nxehtë. Shndërrimi i tij më i shpejtë në akull shoqërohet me konvekcion.

Konvekcioni- ky është një fenomen fizik në të cilin shtresat e poshtme të ngrohta të një lëngu ngrihen, dhe ato të sipërme, të ftohta, bien.

Uji është një nga lëngjet më të mahnitshme në botë, i cili ka veti të pazakonta. Për shembull, akulli, një gjendje e ngurtë e lëngshme, ka një peshë specifike më të ulët se vetë uji, gjë që bëri të mundur shfaqjen dhe zhvillimin e jetës në Tokë. Për më tepër, në botën pseudo-shkencore dhe shkencore ka diskutime se cili ujë ngrin më shpejt - i nxehtë apo i ftohtë. Kushdo që mund të provojë se lëngu i nxehtë ngrin më shpejt në kushte të caktuara dhe e vërteton shkencërisht zgjidhjen e tyre, do të marrë një shpërblim prej 1000 £ nga Shoqëria Mbretërore Britanike e Kimistëve.

Sfondi

Fakti që në një sërë kushtesh, uji i nxehtë ngrin më shpejt se uji i ftohtë u vu re që në mesjetë. Francis Bacon dhe René Descartes shpenzuan shumë përpjekje për të shpjeguar këtë fenomen. Sidoqoftë, nga pikëpamja e inxhinierisë klasike të nxehtësisë, ky paradoks nuk mund të shpjegohet, dhe ata u përpoqën të heshtin në mënyrë të turpshme për këtë. Shtysa për vazhdimin e debatit ishte një histori disi kurioze që i ndodhi nxënësit nga Tanzania Erasto Mpemba në vitin 1963. Një ditë, gjatë një mësimi për përgatitjen e ëmbëlsirave në një shkollë kuzhinierësh, djali, i hutuar nga gjëra të tjera, nuk pati kohë të ftohte përzierjen e akullores në kohë dhe të vendoste një zgjidhje të nxehtë sheqeri në qumësht në frigorifer. Për habinë e tij, produkti u ftoh disi më shpejt se ai i kolegëve të tij studentë që respektuan regjimin e temperaturës për përgatitjen e akullores.

Duke u përpjekur të kuptonte thelbin e fenomenit, djali iu drejtua një mësuesi të fizikës, i cili, pa hyrë në detaje, u tall me eksperimentet e tij të kuzhinës. Sidoqoftë, Erasto u dallua nga këmbëngulja e lakmueshme dhe vazhdoi eksperimentet e tij jo në qumësht, por në ujë. Ai u bind se në disa raste uji i nxehtë ngrin më shpejt se uji i ftohtë.

Pasi hyri në Universitetin e Dar es Salaam, Erasto Mpembe mori pjesë në një leksion nga profesor Dennis G. Osborne. Pas përfundimit të tij, studenti e hutoi shkencëtarin me një problem në lidhje me shkallën e ngrirjes së ujit në varësi të temperaturës së tij. D.G. Osborne e përqeshi vetë parashtrimin e pyetjes, duke deklaruar me zemërim se çdo student i varfër e di se uji i ftohtë do të ngrijë më shpejt. Megjithatë, këmbëngulja natyrore e të riut u ndje. Ai bëri një bast me profesorin, duke i propozuar të kryente një test eksperimental pikërisht këtu në laborator. Erasto vendosi dy enë me ujë në ngrirje, një në 95°F (35°C) dhe tjetra në 212°F (100°C). Imagjinoni habinë e profesorit dhe të “tifozëve” përreth kur uji në enën e dytë ngriu më shpejt. Që atëherë, ky fenomen është quajtur "Paradoksi Mpemba".

Megjithatë, deri më sot nuk ka asnjë hipotezë koherente teorike që shpjegon "Paradoksin Mpemba". Nuk është e qartë se cilët faktorë të jashtëm, përbërja kimike e ujit, prania e gazeve dhe mineraleve të tretura në të, ndikojnë në shkallën e ngrirjes së lëngjeve në temperatura të ndryshme. Paradoksi i "Efektit Mpemba" është se ai bie ndesh me një nga ligjet e zbuluara nga I. Njutoni, i cili thotë se koha e ftohjes së ujit është drejtpërdrejt proporcionale me ndryshimin e temperaturës midis lëngut dhe mjedisit. Dhe nëse të gjitha lëngjet e tjera i binden plotësisht këtij ligji, atëherë uji në disa raste është një përjashtim.

Pse uji i nxehtë ngrin më shpejt?T

Ka disa versione se pse uji i nxehtë ngrin më shpejt se uji i ftohtë. Ato kryesore janë:

• uji i nxehtë avullon më shpejt, ndërsa vëllimi i tij zvogëlohet, dhe një vëllim më i vogël i lëngut ftohet më shpejt - kur uji ftohet nga + 100 ° C në 0 ° C, humbjet vëllimore në presionin atmosferik arrijnë 15%;
• sa më i madh të jetë ndryshimi i temperaturës, aq më i madh është ndryshimi i temperaturës, aq më i lartë është intensiteti i shkëmbimit të nxehtësisë midis lëngut dhe mjedisit, kështu që humbja e nxehtësisë së ujit të vluar ndodh më shpejt;
• kur uji i nxehtë ftohet, në sipërfaqen e tij formohet një kore akulli, duke parandaluar që lëngu të ngrijë plotësisht dhe të avullojë;
• në temperatura të larta të ujit, ndodh përzierja e konvekcionit, duke zvogëluar kohën e ngrirjes;
• Gazrat e tretur në ujë ulin pikën e ngrirjes, duke hequr energjinë për formimin e kristalit - nuk ka gazra të tretur në ujin e nxehtë.

Të gjitha këto kushte janë testuar në mënyrë të përsëritur eksperimentalisht. Në veçanti, shkencëtari gjerman David Auerbach zbuloi se temperatura e kristalizimit të ujit të nxehtë është pak më e lartë se ajo e ujit të ftohtë, gjë që bën të mundur që i pari të ngrijë më shpejt. Sidoqoftë, më vonë eksperimentet e tij u kritikuan dhe shumë shkencëtarë janë të bindur se "Efekti Mpemba", i cili përcakton se cili ujë ngrin më shpejt - i nxehtë apo i ftohtë, mund të riprodhohet vetëm në kushte të caktuara, të cilat askush nuk i ka kërkuar dhe specifikuar deri më tani.

Një nga lëndët e mia të preferuara në shkollë ishte kimia. Një herë një mësues kimie na dha një detyrë shumë të çuditshme dhe të vështirë. Ai na dha një listë me pyetje që duhej t'u përgjigjenim në aspektin kimi. Na u dhanë disa ditë për këtë detyrë dhe u lejuam të përdorim bibliotekat dhe burime të tjera të disponueshme informacioni. Një nga këto pyetje kishte të bënte me pikën e ngrirjes së ujit. Nuk e mbaj mend saktësisht se si tingëllonte pyetja, por bëhej fjalë për faktin që nëse merrni dy kova druri të së njëjtës madhësi, njëra me ujë të nxehtë, tjetra me të ftohtë (me një temperaturë të treguar saktësisht) dhe i vendosni në një mjedis me një temperaturë të caktuar, cili do të A do të ngrijnë më shpejt? Sigurisht, përgjigja u sugjerua menjëherë - një kovë me ujë të ftohtë, por ne menduam se ishte shumë e thjeshtë. Por kjo nuk mjaftoi për të dhënë një përgjigje të plotë, ne duhej ta vërtetonim atë nga pikëpamja kimike. Me gjithë mendimet dhe kërkimet e mia, nuk arrita të arrij në një përfundim logjik. Madje vendosa ta anashkaloj këtë mësim atë ditë, kështu që nuk e mësova kurrë zgjidhjen e kësaj gjëegjëze.

Kaluan vite dhe mësova shumë mite të përditshme për pikën e vlimit dhe pikën e ngrirjes së ujit, dhe një mit thoshte: "Uji i nxehtë ngrin më shpejt". Shikova shumë faqe interneti, por informacioni ishte shumë kontradiktor. Dhe këto ishin vetëm opinione, të pabazuara nga pikëpamja shkencore. Dhe vendosa të bëj eksperimentin tim. Meqenëse nuk gjeta kova druri, përdora frigoriferin, sobën, pak ujë dhe një termometër dixhital. Unë do t'ju tregoj për rezultatet e përvojës sime pak më vonë. Së pari, unë do të ndaj me ju disa argumente interesante për ujin:

Uji i nxehtë ngrin më shpejt se uji i ftohtë. Shumica e ekspertëve thonë se uji i ftohtë ngrin më shpejt se uji i nxehtë. Por një fenomen qesharak (i ​​ashtuquajturi efekt Memba), për arsye të panjohura, dëshmon të kundërtën: uji i nxehtë ngrin më shpejt se uji i ftohtë. Një nga disa shpjegime është procesi i avullimit: nëse uji shumë i nxehtë vendoset në një mjedis të ftohtë, uji do të fillojë të avullojë (sasia e mbetur e ujit do të ngrijë më shpejt). Dhe sipas ligjeve të kimisë, ky nuk është aspak një mit, dhe me shumë mundësi kjo është ajo që mësuesi donte të dëgjonte nga ne.

Uji i zier ngrin më shpejt se uji i rubinetit. Pavarësisht shpjegimit të mëparshëm, disa ekspertë argumentojnë se uji i zier që është ftohur në temperaturën e dhomës duhet të ngrijë më shpejt sepse zierja zvogëlon sasinë e oksigjenit.

Uji i ftohtë vlon më shpejt se uji i nxehtë. Nëse uji i nxehtë ngrin më shpejt, atëherë ndoshta uji i ftohtë vlon më shpejt! Kjo është në kundërshtim me sensin e përbashkët dhe shkencëtarët thonë se kjo thjesht nuk mund të jetë. Uji i nxehtë i rubinetit në fakt duhet të vlojë më shpejt se uji i ftohtë. Por përdorimi i ujit të nxehtë për të zier nuk kursen energji. Mund të përdorni më pak gaz ose dritë, por ngrohësi i ujit do të përdorë të njëjtën sasi energjie të nevojshme për të ngrohur ujin e ftohtë. (Me energjinë diellore situata është pak më ndryshe). Si rezultat i ngrohjes së ujit nga ngrohësi i ujit, mund të shfaqet sediment, kështu që uji do të marrë më shumë kohë për t'u ngrohur.

Nëse shtoni kripë në ujë, ai do të vlojë më shpejt. Kripa rrit pikën e vlimit (dhe në përputhje me rrethanat ul pikën e ngrirjes - kjo është arsyeja pse disa amvise shtojnë pak kripë guri në akulloren e tyre). Por në këtë rast na intereson një pyetje tjetër: sa kohë do të vlojë uji dhe nëse pika e vlimit në këtë rast mund të rritet mbi 100°C). Pavarësisht se çfarë thonë librat e gatimit, shkencëtarët thonë se sasia e kripës që shtojmë në ujin e vluar nuk është e mjaftueshme për të ndikuar në kohën ose temperaturën e vlimit.

Por ja çfarë kam marrë:

Ujë i ftohtë: Kam përdorur tre gota qelqi 100 ml me ujë të pastruar: një gotë me temperaturë dhome (72°F/22°C), një me ujë të nxehtë (115°F/46°C) dhe një me ujë të zier (212 °F/100°C). Të tre gotat i vendosa në frigorifer në -18°C. Dhe meqenëse e dija që uji nuk do të shndërrohej menjëherë në akull, përcaktova shkallën e ngrirjes duke përdorur një "noton prej druri". Kur shkopi i vendosur në qendër të gotës nuk preku më bazën, e konsideroja ujin të ngrirë. I kontrolloja syzet çdo pesë minuta. Dhe cilat janë rezultatet e mia? Uji në gotën e parë ngriu pas 50 minutash. Uji i nxehtë ngriu pas 80 minutash. Zier - pas 95 minutash. Gjetjet e mia: Duke pasur parasysh kushtet në frigorifer dhe ujin që përdora, nuk isha në gjendje të riprodhoja efektin Memba.

Provova këtë eksperiment edhe me ujë të zier më parë që ishte ftohur në temperaturën e dhomës. Ai ngriu brenda 60 minutave - prapë u desh më shumë se uji i ftohtë për të ngrirë.

Ujë i valuar: Mora një litër ujë në temperaturë ambienti dhe e vendosa në zjarr. Ka zier për 6 minuta. Më pas e ftova përsëri në temperaturën e dhomës dhe e shtova teksa ishte e nxehtë. Me të njëjtin zjarr, uji i nxehtë ziente për 4 orë e 30 minuta. Përfundim: Siç pritej, uji i nxehtë vlon shumë më shpejt.

Ujë i valuar (me kripë): Shtova 2 lugë të mëdha kripë gjelle për 1 litër ujë. Ai vloi për 6 minuta e 33 sekonda dhe siç tregoi termometri, arriti një temperaturë prej 102°C. Padyshim që kripa ndikon në pikën e vlimit, por jo shumë. Përfundim: kripa në ujë nuk ndikon shumë në temperaturën dhe kohën e vlimit. Sinqerisht e pranoj se kuzhina ime vështirë se mund të quhet laborator, dhe ndoshta përfundimet e mia kundërshtojnë realitetin. Ngrirësi im mund të mos e ngrijë ushqimin në mënyrë të barabartë. Syzet e mia prej qelqi mund të kenë pasur formë të çrregullt, etj. Por, pavarësisht se çfarë ndodh në laborator, kur bëhet fjalë për ngrirjen apo zierjen e ujit në kuzhinë, gjëja më e rëndësishme është sensi i shëndoshë.

lidhje me fakte interesante rreth ujit, të gjitha rreth ujit
siç sugjerohet në forumin forum.ixbt.com, ky efekt (efekti i ngrirjes së ujit të nxehtë më shpejt se uji i ftohtë) quhet "efekti Aristotle-Mpemba"

Ato. Uji i zier (i ftohur) ngrin më shpejt se uji "i papërpunuar".

Efekti Mpemba apo pse uji i nxehtë ngrin më shpejt se uji i ftohtë? Efekti Mpemba (Mpemba Paradox) është një paradoks që thotë se uji i nxehtë në disa kushte ngrin më shpejt se uji i ftohtë, megjithëse duhet të kalojë temperaturën e ujit të ftohtë gjatë procesit të ngrirjes. Ky paradoks është një fakt eksperimental që bie ndesh me idetë e zakonshme, sipas të cilave, në të njëjtat kushte, një trupi më të nxehtë i duhet më shumë kohë për t'u ftohur në një temperaturë të caktuar sesa një trup më pak i nxehtë për t'u ftohur në të njëjtën temperaturë. Ky fenomen u vu re në një kohë nga Aristoteli, Francis Bacon dhe Rene Descartes, por ishte vetëm në vitin 1963 që nxënësi i shkollës tanzaniane Erasto Mpemba zbuloi se një përzierje e nxehtë akullore ngrin më shpejt se një e ftohtë. Si student në shkollën e mesme Magambi në Tanzani, Erasto Mpemba bëri punë praktike si kuzhinier. Ai duhej të bënte akullore të bërë në shtëpi - të ziente qumështin, të shpërndante sheqerin në të, ta ftohte në temperaturën e dhomës dhe më pas ta vendoste në frigorifer për të ngrirë. Me sa duket, Mpemba nuk ishte një student veçanërisht i zellshëm dhe vonoi të përfundonte pjesën e parë të detyrës. Nga frika se nuk do t'ia dilte deri në fund të orës së mësimit, ai vendosi qumështin ende të nxehtë në frigorifer. Për habinë e tij, ai ngriu edhe më herët se qumështi i shokëve të tij, i përgatitur sipas teknologjisë së dhënë. Pas kësaj, Mpemba eksperimentoi jo vetëm me qumësht, por edhe me ujë të zakonshëm. Në çdo rast, tashmë si student në shkollën e mesme Mkwava, ai pyeti profesorin Dennis Osborne nga Kolegji Universitar në Dar Es Salaam (i ftuar nga drejtori i shkollës për të dhënë një leksion mbi fizikën për studentët) veçanërisht për ujin: "Nëse merrni dy enë identike me vëllime të barabarta uji në mënyrë që në njërën prej tyre uji të ketë temperaturë 35°C, dhe në tjetrën - 100°C dhe vendosini në ngrirje, pastaj në të dytën uji do të ngrijë më shpejt. Pse? Osborne u interesua për këtë çështje dhe së shpejti, në vitin 1969, ai dhe Mpemba publikuan rezultatet e eksperimenteve të tyre në revistën "Edukimi fizik". Që atëherë, efekti që ata zbuluan është quajtur efekti Mpemba. Deri më tani, askush nuk e di saktësisht se si ta shpjegojë këtë efekt të çuditshëm. Shkencëtarët nuk kanë një version të vetëm, megjithëse ka shumë. Gjithçka ka të bëjë me ndryshimin në vetitë e ujit të nxehtë dhe të ftohtë, por ende nuk është e qartë se cilat veti luajnë një rol në këtë rast: ndryshimi në superftohje, avullimi, formimi i akullit, konveksioni ose efekti i gazeve të lëngshëm në ujë në temperatura të ndryshme. Paradoksi i efektit Mpemba është se koha gjatë së cilës një trup ftohet në temperaturën e ambientit duhet të jetë proporcionale me ndryshimin e temperaturës midis këtij trupi dhe mjedisit. Ky ligj u krijua nga Njutoni dhe që atëherë është konfirmuar shumë herë në praktikë. Në këtë efekt, uji me temperaturë 100°C ftohet në temperaturën 0°C më shpejt se e njëjta sasi uji me temperaturë 35°C. Sidoqoftë, kjo nuk nënkupton ende një paradoks, pasi efekti Mpemba mund të shpjegohet brenda kornizës së fizikës së njohur. Këtu janë disa shpjegime për efektin Mpemba: Avullimi Uji i nxehtë avullohet më shpejt nga një enë, duke zvogëluar kështu vëllimin e tij dhe një vëllim më i vogël uji në të njëjtën temperaturë ngrin më shpejt. Uji i ngrohur në 100 C humbet 16% të masës së tij kur ftohet në 0 C. Efekti i avullimit është një efekt i dyfishtë. Së pari, masa e ujit që kërkohet për ftohje zvogëlohet. Dhe së dyti, temperatura zvogëlohet për shkak të faktit se nxehtësia e avullimit të kalimit nga faza e ujit në fazën e avullit zvogëlohet. Dallimi i temperaturës Për shkak të faktit se diferenca e temperaturës ndërmjet ujit të nxehtë dhe ajrit të ftohtë është më e madhe, prandaj shkëmbimi i nxehtësisë në këtë rast është më intensiv dhe uji i nxehtë ftohet më shpejt. Hipotermia Kur uji ftohet nën 0 C, ai nuk ngrin gjithmonë. Në disa kushte, ai mund t'i nënshtrohet superftohjes, duke vazhduar të mbetet i lëngshëm në temperatura nën ngrirje. Në disa raste uji mund të mbetet i lëngshëm edhe në temperaturën -20 C. Arsyeja e këtij efekti është se që të fillojnë të formohen kristalet e para të akullit nevojiten qendra të formimit të kristaleve. Nëse ato nuk janë të pranishme në ujë të lëngshëm, atëherë superftohja do të vazhdojë derisa temperatura të bjerë mjaftueshëm që kristalet të formohen spontanisht. Kur të fillojnë të formohen në lëngun e tejftohur, ato do të fillojnë të rriten më shpejt, duke formuar akull të lagur, i cili do të ngrijë për të formuar akull. Uji i nxehtë është më i ndjeshëm ndaj hipotermisë, sepse ngrohja e tij largon gazrat dhe flluska të tretura, të cilat nga ana tjetër mund të shërbejnë si qendra për formimin e kristaleve të akullit. Pse hipotermia bën që uji i nxehtë të ngrijë më shpejt? Në rastin e ujit të ftohtë që nuk është tepër i ftohur, ndodh si më poshtë. Në këtë rast, një shtresë e hollë akulli do të formohet në sipërfaqen e anijes. Kjo shtresë akulli do të veprojë si një izolues midis ujit dhe ajrit të ftohtë dhe do të parandalojë avullimin e mëtejshëm. Shkalla e formimit të kristaleve të akullit në këtë rast do të jetë më e ulët. Në rastin e ujit të nxehtë që i nënshtrohet superftohjes, uji i superftohur nuk ka një shtresë sipërfaqësore mbrojtëse akulli. Prandaj, ai humbet nxehtësinë shumë më shpejt përmes majës së hapur. Kur procesi i superftohjes përfundon dhe uji ngrin, humbet shumë më shumë nxehtësi dhe për këtë arsye formohet më shumë akull. Shumë studiues të këtij efekti e konsiderojnë hipoterminë si faktorin kryesor në rastin e efektit Mpemba. Konvekcioni Uji i ftohtë fillon të ngrijë nga lart, duke përkeqësuar në këtë mënyrë proceset e rrezatimit të nxehtësisë dhe konvekcionit, dhe rrjedhimisht humbjen e nxehtësisë, ndërsa uji i nxehtë fillon të ngrijë nga poshtë. Ky efekt shpjegohet nga një anomali në densitetin e ujit. Uji ka një densitet maksimal në 4 C. Nëse e ftohni ujin në 4 C dhe e vendosni në një temperaturë më të ulët, shtresa sipërfaqësore e ujit do të ngrijë më shpejt. Për shkak se ky ujë është më pak i dendur se uji në një temperaturë prej 4 C, ai do të mbetet në sipërfaqe, duke formuar një shtresë të hollë të ftohtë. Në këto kushte, një shtresë e hollë akulli do të formohet në sipërfaqen e ujit brenda një kohe të shkurtër, por kjo shtresë akulli do të shërbejë si izolues, duke mbrojtur shtresat e poshtme të ujit, të cilat do të qëndrojnë në temperaturën 4 C. Prandaj, procesi i mëtejshëm i ftohjes do të jetë më i ngadalshëm. Në rastin e ujit të nxehtë, situata është krejtësisht e ndryshme. Shtresa sipërfaqësore e ujit do të ftohet më shpejt për shkak të avullimit dhe një ndryshimi më të madh të temperaturës. Përveç kësaj, shtresat e ujit të ftohtë janë më të dendura se shtresat e ujit të nxehtë, kështu që shtresa e ujit të ftohtë do të zhytet, duke e ngritur shtresën e ujit të ngrohtë në sipërfaqe. Ky qarkullim i ujit siguron një rënie të shpejtë të temperaturës. Por pse ky proces nuk arrin një pikë ekuilibri? Për të shpjeguar efektin Mpemba nga ky këndvështrim i konvekcionit, do të ishte e nevojshme të supozohet se shtresat e ftohta dhe të nxehta të ujit janë të ndara dhe vetë procesi i konvekcionit vazhdon pasi temperatura mesatare e ujit të bjerë nën 4 C. Megjithatë, nuk ka të dhëna eksperimentale që do të vërtetonin këtë hipotezë se shtresat e ftohta dhe të nxehta të ujit ndahen nga procesi i konvekcionit. Gazrat e tretur në ujë Uji gjithmonë përmban gazra të tretur në të - oksigjen dhe dioksid karboni. Këto gazra kanë aftësinë të zvogëlojnë pikën e ngrirjes së ujit. Kur uji nxehet, këto gazra lirohen nga uji sepse tretshmëria e tyre në ujë është më e ulët në temperatura të larta. Prandaj, kur uji i nxehtë ftohet, ai gjithmonë përmban më pak gazra të tretur sesa në ujin e ftohtë të pa ngrohur. Prandaj, pika e ngrirjes së ujit të nxehtë është më e lartë dhe ngrin më shpejt. Ky faktor ndonjëherë konsiderohet si kryesori në shpjegimin e efektit Mpemba, megjithëse nuk ka të dhëna eksperimentale që konfirmojnë këtë fakt. Përçueshmëria termike Ky mekanizëm mund të luajë një rol të rëndësishëm kur uji vendoset në ngrirësin e ndarjes së frigoriferit në kontejnerë të vegjël. Në këto kushte, është vërejtur se një enë me ujë të nxehtë shkrin akullin në frigoriferin poshtë, duke përmirësuar kështu kontaktin termik me murin e ngrirësit dhe përçueshmërinë termike. Si rezultat, nxehtësia largohet nga një enë me ujë të nxehtë më shpejt sesa nga një e ftohtë. Nga ana tjetër, një enë me ujë të ftohtë nuk e shkrin borën poshtë. Të gjitha këto (si dhe të tjera) kushte u studiuan në shumë eksperimente, por një përgjigje e qartë për pyetjen - cilat prej tyre ofrojnë një riprodhim qind për qind të efektit Mpemba - nuk u mor kurrë. Për shembull, në vitin 1995, fizikani gjerman David Auerbach studioi efektin e ujit superftohës në këtë efekt. Ai zbuloi se uji i nxehtë, duke arritur një gjendje super të ftohur, ngrin në një temperaturë më të lartë se uji i ftohtë, dhe për rrjedhojë më shpejt se ky i fundit. Por uji i ftohtë arrin një gjendje të superftohjes më shpejt se uji i nxehtë, duke kompensuar kështu vonesën e mëparshme. Për më tepër, rezultatet e Auerbach kundërshtuan të dhënat e mëparshme se uji i nxehtë ishte në gjendje të arrinte superftohje më të madhe për shkak të më pak qendrave të kristalizimit. Kur uji nxehet, prej tij hiqen gazrat e tretura në të dhe kur zihet, precipitojnë disa kripëra të tretura në të. Tani për tani, vetëm një gjë mund të thuhet - riprodhimi i këtij efekti varet ndjeshëm nga kushtet në të cilat kryhet eksperimenti. Pikërisht sepse nuk riprodhohet gjithmonë. O. V. Mosin

Kjo është e vërtetë, megjithëse tingëllon e pabesueshme, sepse gjatë procesit të ngrirjes, uji i ngrohur paraprakisht duhet të kalojë temperaturën e ujit të ftohtë. Ndërkohë, ky efekt përdoret gjerësisht. Për shembull, pistat e patinazhit dhe rrëshqitjet mbushen me ujë të nxehtë dhe jo të ftohtë në dimër. Ekspertët këshillojnë shoferët që të derdhin ujë të ftohtë, jo të nxehtë, në rezervuarin e lavatriçes në dimër. Paradoksi njihet në botë si "Efekti Mpemba".

Ky fenomen u përmend në një kohë nga Aristoteli, Francis Bacon dhe Rene Descartes, por vetëm në vitin 1963 profesorët e fizikës i kushtuan vëmendje dhe u përpoqën ta studionin atë. Gjithçka filloi kur nxënësi tanzanian Erasto Mpemba vuri re se qumështi i ëmbëlsuar që përdorte për të bërë akullore ngrinte më shpejt nëse ishte ngrohur më parë dhe hipotezoi se uji i nxehtë ngrinte më shpejt se uji i ftohtë. Ai iu drejtua mësuesit të fizikës për sqarim, por ai vetëm qeshi me studentin, duke thënë si vijon: "Kjo nuk është fizikë universale, por fizikë Mpemba".

Për fat të mirë, Dennis Osborne, një profesor i fizikës nga Universiteti i Dar es Salaam, vizitoi shkollën një ditë. Dhe Mpemba iu drejtua atij me të njëjtën pyetje. Profesori ishte më pak skeptik, tha se ai nuk mund të gjykonte diçka që nuk e kishte parë kurrë, dhe pasi u kthye në shtëpi ai kërkoi nga stafi i tij që të kryente eksperimentet e duhura. Ata dukej se konfirmuan fjalët e djalit. Në çdo rast, në vitin 1969, Osborne foli për punën me Mpemba në revistën angleze. FizikaArsimi" Po atë vit, George Kell i Këshillit Kombëtar të Kërkimeve të Kanadasë botoi një artikull që përshkruan fenomenin në anglisht. amerikaneDitareFizika».

Ka disa shpjegime të mundshme për këtë paradoks:

• Uji i nxehtë avullon më shpejt, duke zvogëluar vëllimin e tij, dhe një vëllim më i vogël uji në të njëjtën temperaturë ngrin më shpejt. Uji i ftohtë duhet të ngrijë më shpejt në enë hermetike.
• Disponueshmëria e rreshtimit të borës. Një enë me ujë të nxehtë shkrin borën poshtë, duke përmirësuar kështu kontaktin termik me sipërfaqen ftohëse. Uji i ftohtë nuk e shkrin borën poshtë. Nëse nuk ka astar bore, ena me ujë të ftohtë duhet të ngrijë më shpejt.
• Uji i ftohtë fillon të ngrijë nga lart, duke përkeqësuar kështu proceset e rrezatimit të nxehtësisë dhe konvekcionit, dhe rrjedhimisht humbjen e nxehtësisë, ndërsa uji i nxehtë fillon të ngrijë nga poshtë. Me përzierjen mekanike shtesë të ujit në kontejnerë, uji i ftohtë duhet të ngrijë më shpejt.
• Prania e qendrave të kristalizimit në ujë të ftohur - substanca të tretura në të. Me një numër të vogël qendrash të tilla në ujë të ftohtë, shndërrimi i ujit në akull është i vështirë dhe madje është i mundur superftohja, kur ai mbetet në gjendje të lëngshme, duke pasur një temperaturë nën zero.

Një tjetër shpjegim është publikuar së fundmi. Dr. Jonathan Katz nga Universiteti i Uashingtonit studioi këtë fenomen dhe arriti në përfundimin se substancat e tretura në ujë, të cilat precipitojnë kur nxehen, luajnë një rol të rëndësishëm në të.
Me tretësirë, Dr. Katz nënkupton bikarbonatet e kalciumit dhe magnezit, të cilat gjenden në ujin e fortë. Kur uji nxehet, këto substanca precipitojnë dhe uji bëhet "i butë". Uji që nuk është ngrohur kurrë përmban këto papastërti dhe është "i fortë". Ndërsa ngrin dhe formohen kristalet e akullit, përqendrimi i papastërtive në ujë rritet 50 herë. Për shkak të kësaj, pika e ngrirjes së ujit zvogëlohet.

Ky shpjegim nuk më duket bindës, sepse... Nuk duhet të harrojmë se efekti u zbulua në eksperimentet me akullore, dhe jo me ujë të fortë. Me shumë mundësi, shkaqet e fenomenit janë termofizike, jo kimike.

Deri më tani, nuk është marrë asnjë shpjegim i qartë për paradoksin e Mpemba. Duhet thënë se disa shkencëtarë nuk e konsiderojnë këtë paradoks të denjë për vëmendje. Sidoqoftë, është shumë interesante që një nxënës i thjeshtë shkollor arriti njohjen e efektit fizik dhe fitoi popullaritet për shkak të kuriozitetit dhe këmbënguljes së tij.

Shtuar shkurt 2014

Shënimi është shkruar në vitin 2011. Që atëherë, janë shfaqur studime të reja të efektit Mpemba dhe përpjekje të reja për ta shpjeguar atë. Kështu, në vitin 2012, Shoqëria Mbretërore e Kimisë e Britanisë së Madhe shpalli një konkurs ndërkombëtar për të zgjidhur misterin shkencor "Efekti Mpemba" me një fond çmimi prej 1000 paund. Afati u caktua më 30 korrik 2012. Fitues ishte Nikolla Bregoviq nga laboratori i Universitetit të Zagrebit. Ai botoi veprën e tij në të cilën analizoi përpjekjet e mëparshme për të shpjeguar këtë fenomen dhe arriti në përfundimin se ato nuk ishin bindëse. Modeli që ai propozoi bazohet në vetitë themelore të ujit. Të interesuarit mund të gjejnë punë në linkun http://www.rsc.org/mpemba-competition/mpemba-winner.asp

Hulumtimi nuk mbaroi me kaq. Në vitin 2013, fizikanët nga Singapori vërtetuan teorikisht shkakun e efektit Mepemba. Punimin mund ta gjeni në http://arxiv.org/abs/1310.6514.

Artikuj të ngjashëm në sit:

Artikuj të tjerë në këtë seksion

Komentet:

Alexey Mishnev. , 06.10.2012 04:14

Pse uji i nxehtë avullon më shpejt? Shkencëtarët kanë vërtetuar praktikisht se një gotë me ujë të nxehtë ngrin më shpejt se uji i ftohtë. Shkencëtarët nuk mund ta shpjegojnë këtë fenomen për arsye se nuk e kuptojnë thelbin e dukurive: të nxehtit dhe të ftohtit! Nxehtësia dhe i ftohti janë një ndjesi fizike që shkakton ndërveprimin e grimcave të Materies, në formën e kundërngjeshjes së valëve magnetike që lëvizin nga hapësira dhe nga qendra e tokës. Prandaj, sa më i madh të jetë diferenca potenciale, ky tension magnetik, aq më shpejt ndodh shkëmbimi i energjisë me metodën e kundër-depërtimit të një vale në tjetrën. Kjo është, me metodën e difuzionit! Në përgjigje të artikullit tim, një kundërshtar shkruan: 1) “..Uji i nxehtë avullon MË SHPEJTË, duke rezultuar në më pak, kështu që ngrin më shpejt” Pyetje! Çfarë energjie e bën ujin të avullojë më shpejt? 2) Artikulli im ka të bëjë me një gotë, dhe jo për një lug druri, të cilin kundërshtari e citon si kundërargument. E cila nuk është e saktë! Unë i përgjigjem pyetjes: "PSE AVULLOHET UJI NË NATYRË?" Valët magnetike, të cilat lëvizin gjithmonë nga qendra e tokës në hapësirë, duke kapërcyer kundërpresionin e valëve të ngjeshjes magnetike (të cilat lëvizin gjithmonë nga hapësira në qendër të tokës), në të njëjtën kohë, spërkasin grimcat e ujit, që kur lëvizin në hapësirë. , ato rriten në vëllim. Domethënë po zgjerohen! Nëse kapërcehen valët e ngjeshjes magnetike, këto avuj uji kompresohen (kondensohen) dhe nën ndikimin e këtyre forcave të ngjeshjes magnetike, uji kthehet në tokë në formën e reshjeve! Sinqerisht! Alexey Mishnev. 6 tetor 2012.

Alexey Mishnev. , 06.10.2012 04:19

Çfarë është temperatura? Temperatura është shkalla e tensionit elektromagnetik të valëve magnetike me energji të ngjeshjes dhe zgjerimit. Në rastin e një gjendje ekuilibri të këtyre energjive, temperatura e trupit ose e substancës është në një gjendje të qëndrueshme. Kur gjendja e ekuilibrit të këtyre energjive prishet, drejt energjisë së zgjerimit, trupi ose substanca rritet në vëllimin e hapësirës. Nëse energjia e valëve magnetike tejkalon në drejtim të ngjeshjes, trupi ose substanca zvogëlohet në vëllimin e hapësirës. Shkalla e tensionit elektromagnetik përcaktohet nga shkalla e zgjerimit ose ngjeshjes së trupit të referencës. Alexey Mishnev.

Moiseeva Natalia, 23.10.2012 11:36 | VNIIM

Alexey, ju po flisni për një artikull që parashtron mendimet tuaja për konceptin e temperaturës. Por askush nuk e lexoi. Ju lutem më jepni një lidhje. Në përgjithësi, pikëpamjet tuaja për fizikën janë shumë unike. Unë kurrë nuk kam dëgjuar për "zgjerimin elektromagnetik të një trupi referencë".

Yuri Kuznetsov, 04.12.2012 12:32

Një hipotezë është propozuar që kjo është për shkak të rezonancës ndërmolekulare dhe tërheqjes ponderomotive midis molekulave që ajo gjeneron. Në ujin e ftohtë, molekulat lëvizin dhe vibrojnë në mënyrë kaotike, në frekuenca të ndryshme. Kur uji nxehet, me një rritje të frekuencës së dridhjeve, diapazoni i tyre ngushtohet (diferenca në frekuenca nga uji i nxehtë i lëngshëm deri në pikën e avullimit zvogëlohet), frekuencat e dridhjeve të molekulave afrohen me njëra-tjetrën, si rezultat i së cilës rezonanca ndodh ndërmjet molekulave. Gjatë ftohjes, kjo rezonancë ruhet pjesërisht dhe nuk zbehet menjëherë. Provoni të shtypni një nga dy telat e kitarës që janë në rezonancë. Tani lëreni - vargu do të fillojë të dridhet përsëri, rezonanca do të rivendosë dridhjet e saj. Po kështu, në ujin e ngrirë, molekulat e ftohura të jashtme përpiqen të humbasin amplituda dhe frekuencën e dridhjeve, por molekulat "të ngrohta" brenda enës "tërheqin" dridhjet prapa, duke vepruar si vibratorë dhe ato të jashtme si rezonatorë. Tërheqja ponderomotive* lind midis vibratorëve dhe rezonatorëve. Kur forca ponderomotive bëhet më e madhe se forca e shkaktuar nga energjia kinetike e molekulave (të cilat jo vetëm dridhen, por edhe lëvizin në mënyrë lineare), ndodh kristalizimi i përshpejtuar - "Efekti Mpemba". Lidhja ponderomotive është shumë e paqëndrueshme, efekti Mpemba varet fuqishëm nga të gjithë faktorët e lidhur: vëllimi i ujit që do të ngrihet, natyra e ngrohjes së tij, kushtet e ngrirjes, temperatura, konvekcioni, kushtet e shkëmbimit të nxehtësisë, ngopja e gazit, dridhja e njësisë së ftohjes. , ajrim, papastërti, avullim etj. Mundësisht edhe nga ndriçimi... Prandaj efekti ka shumë shpjegime dhe ndonjëherë është i vështirë për t'u riprodhuar. Për të njëjtën arsye "rezonancë", uji i zier vlon më shpejt se uji i pazier - rezonanca ruan intensitetin e dridhjeve të molekulave të ujit për ca kohë pas zierjes (humbja e energjisë gjatë ftohjes është kryesisht për shkak të humbjes së energjisë kinetike të lëvizjes lineare të molekulave). Gjatë ngrohjes intensive, molekulat e vibratorëve ndryshojnë rolet me molekulat e rezonatorit në krahasim me ngrirjen - frekuenca e vibratorëve është më e vogël se frekuenca e rezonatorëve, që do të thotë se midis molekulave ndodh jo tërheqja, por zmbrapsja, e cila përshpejton kalimin në një gjendje tjetër. e grumbullimit (çiftit).

Vlad, 12/11/2012 03:42

Ma theu trurin...

Anton, 02/04/2013 02:02

1. A është vërtet kaq e madhe kjo tërheqje ponderomotive sa të ndikojë në procesin e transferimit të nxehtësisë? 2. A do të thotë kjo se kur të gjithë trupat nxehen në një temperaturë të caktuar, grimcat e tyre strukturore hyjnë në rezonancë? 3. Pse zhduket kjo rezonancë kur ftohet? 4. A është ky supozimi juaj? Nëse ka një burim, ju lutemi tregoni. 5. Sipas kësaj teorie, forma e enës do të luajë një rol të rëndësishëm dhe nëse ajo është e hollë dhe e sheshtë, atëherë ndryshimi në kohën e ngrirjes nuk do të jetë i madh, d.m.th. mund ta kontrolloni këtë.

Gudrat, 03/11/2013 10:12 | METAK

Në ujin e ftohtë tashmë ka atome të azotit dhe distancat midis molekulave të ujit janë më afër se në ujin e nxehtë. Kjo është, përfundimi: Uji i nxehtë thith atomet e azotit më shpejt dhe në të njëjtën kohë ngrin shpejt se uji i ftohtë - kjo është e krahasueshme me ngurtësimin e hekurit, pasi uji i nxehtë shndërrohet në akull dhe hekuri i nxehtë ngurtësohet me ftohje të shpejtë!

Vladimir, 13.03.2013 06:50

ose ndoshta kjo: dendësia e ujit të nxehtë dhe akullit është më e vogël se dendësia e ujit të ftohtë, dhe për këtë arsye uji nuk ka nevojë të ndryshojë densitetin e tij, duke humbur pak kohë dhe ngrin.

Alexey Mishnev, 21.03.2013 11:50

Para se të flasim për rezonancat, tërheqjet dhe dridhjet e grimcave, duhet të kuptojmë dhe t'i përgjigjemi pyetjes: Cilat forca i bëjnë grimcat të vibrojnë? Meqenëse, pa energji kinetike, nuk mund të ketë ngjeshje. Pa kompresim, nuk mund të ketë zgjerim. Pa zgjerim, nuk mund të ketë energji kinetike! Kur filloni të flisni për rezonancën e vargjeve, fillimisht bëni një përpjekje që një nga këto vargje të fillojë të dridhet! Kur flet për tërheqjen, para së gjithash duhet të tregosh forcën që i bën këta trupa të tërheqin! Unë pretendoj se të gjithë trupat janë të ngjeshur nga energjia elektromagnetike e atmosferës dhe e cila i ngjesh të gjithë trupat, substancat dhe grimcat elementare me një forcë prej 1,33 kg. jo për cm2, por për grimcë elementare Meqë presioni atmosferik nuk mund të ngatërrohet me sasinë e forcës!

Dodik, 31.05.2013 02:59

Më duket se keni harruar një të vërtetë - "Shkenca fillon aty ku fillojnë matjet." Cila është temperatura e ujit "të nxehtë"? Cila është temperatura e ujit "të ftohtë"? Artikulli nuk thotë asnjë fjalë për këtë. Nga kjo mund të konkludojmë - i gjithë artikulli është marrëzi!

Grigory, 06/04/2013 12:17

Dodik, para se ta quash të pakuptimtë një artikull, duhet të mendosh për të mësuar, të paktën pak. Dhe jo vetëm masë.

Dmitry, 24.12.2013 10:57

Molekulat e ujit të nxehtë lëvizin më shpejt sesa në ujin e ftohtë, për shkak të kësaj ka kontakt më të ngushtë me mjedisin, ato duket se thithin të gjithë të ftohtin, duke u ngadalësuar shpejt.

Ivan, 01/10/2014 05:53

Është për t'u habitur që një artikull i tillë anonim shfaqet në këtë faqe. Artikulli është krejtësisht joshkencor. Si autori, ashtu edhe komentuesit, konkurrojnë me njëri-tjetrin në kërkim të një shpjegimi për fenomenin, pa u munduar të zbulojnë nëse fenomeni vërehet fare dhe, nëse vërehet, në çfarë kushtesh. Për më tepër, nuk ka as një marrëveshje për atë që ne po vëzhgojmë në të vërtetë! Kështu, autori këmbëngul në nevojën për të shpjeguar efektin e ngrirjes së shpejtë të akullores së nxehtë, megjithëse nga i gjithë teksti (dhe fjalët "efekti u zbulua në eksperimentet me akullore") rezulton se ai vetë nuk e kreu një të tillë eksperimente. Nga opsionet për "shpjegimin" e fenomenit të renditur në artikull, është e qartë se po përshkruhen eksperimente krejtësisht të ndryshme, të kryera në kushte të ndryshme me zgjidhje të ndryshme ujore. Si thelbi i shpjegimeve ashtu edhe gjendja subjuktive në to sugjerojnë se as një kontroll bazë i ideve të shprehura nuk u krye. Dikush dëgjoi aksidentalisht një histori qesharake dhe shprehu rastësisht përfundimin e tij spekulativ. Na vjen keq, por ky nuk është një studim fizik shkencor, por një bisedë në një dhomë ku pihet duhan.

Ivan, 01/10/2014 06:10

Lidhur me komentet në artikull për mbushjen e rrotullave me ujë të nxehtë dhe rezervuarët e larjes së xhamit me ujë të ftohtë. Gjithçka është e thjeshtë këtu nga pikëpamja e fizikës elementare. Pista e patinazhit mbushet me ujë të nxehtë pikërisht sepse ngrin më ngadalë. Sheshi i patinazhit duhet të jetë i niveluar dhe i lëmuar. Mundohuni ta mbushni me ujë të ftohtë – do të keni gunga dhe “ënjtje”, sepse... Uji do të ngrijë _shpejt_ pa pasur kohë të shpërndahet në një shtresë të barabartë. Dhe e nxehta do të ketë kohë të përhapet në një shtresë të barabartë dhe do të shkrijë tuberkulat ekzistuese të akullit dhe borës. Rondele nuk është gjithashtu e vështirë: nuk ka kuptim të derdhni ujë të pastër në mot të ftohtë - ngrin në gotë (madje edhe e nxehtë); dhe një lëng i nxehtë jo-ngrirës mund të çojë në plasaritje të xhamit të ftohtë, plus qelqi do të ketë një pikë ngrirjeje të rritur për shkak të avullimit të përshpejtuar të alkooleve gjatë rrugës për në gotë (a janë të gjithë të njohur me parimin e funksionimit të dritës së hënës ende - alkooli avullon, uji mbetet).

Ivan, 01/10/2014 06:34

Por në thelb të fenomenit, është marrëzi të pyesësh pse dy eksperimente të ndryshme në kushte të ndryshme ecin ndryshe. Nëse eksperimenti kryhet thjesht, atëherë duhet të merrni ujë të nxehtë dhe të ftohtë me të njëjtën përbërje kimike - ne marrim ujë të valë të ftohur paraprakisht nga i njëjti kazan. Hidheni në enë identike (për shembull, gota me mure të hollë). Ne nuk e vendosim atë në dëborë, por në një bazë po aq të sheshtë dhe të thatë, për shembull, një tryezë prej druri. Dhe jo në një mikrofrigorifer, por në një termostat mjaft voluminoz - unë bëra një eksperiment nja dy vjet më parë në dacha, kur moti jashtë ishte i qëndrueshëm dhe i ftohtë, rreth -25C. Uji kristalizohet në një temperaturë të caktuar pasi lëshon nxehtësinë e kristalizimit. Hipoteza zbret në deklaratën se uji i nxehtë ftohet më shpejt (kjo është e vërtetë, në përputhje me fizikën klasike, shkalla e transferimit të nxehtësisë është proporcionale me ndryshimin e temperaturës), por ruan një shkallë të rritur ftohjeje edhe kur temperatura e tij bëhet e barabartë me temperatura e ujit të ftohtë. Pyetja është, si ndryshon uji që është ftohur në një temperaturë prej +20C jashtë nga i njëjti ujë që është ftohur në një temperaturë prej +20C një orë më parë, por në një dhomë? Fizika klasike (nga rruga, e bazuar jo në muhabet në dhomën e pirjes së duhanit, por në qindra mijëra e miliona eksperimente) thotë: asgjë, dinamika e mëtejshme e ftohjes do të jetë e njëjtë (vetëm uji i vluar do të arrijë pikën +20 më vonë). Dhe eksperimenti tregon të njëjtën gjë: kur një gotë me ujë të ftohtë fillimisht kishte tashmë një kore të fortë akulli, uji i nxehtë as që mendonte të ngrinte. P.S. Për komentet e Yuri Kuznetsov. Prania e një efekti të caktuar mund të konsiderohet e vendosur kur përshkruhen kushtet për shfaqjen e tij dhe ai riprodhohet vazhdimisht. Dhe kur kemi eksperimente të panjohura me kushte të panjohura, është e parakohshme të ndërtojmë teori për t'i shpjeguar ato dhe kjo nuk jep asgjë nga pikëpamja shkencore. P.P.S. Epo, është e pamundur të lexosh komentet e Alexei Mishnev pa lot butësie - një person jeton në një lloj bote imagjinare që nuk ka asnjë lidhje me fizikën dhe eksperimentet reale.

Grigory, 13.01.2014 10:58

Ivan, e kuptoj që po e hedh poshtë efektin Mpemba? Nuk ekziston, siç tregojnë eksperimentet tuaja? Pse është kaq i famshëm në fizikë dhe pse shumë po përpiqen ta shpjegojnë atë?

Ivan, 02/14/2014 01:51

Mirëdita, Gregory! Efekti i një eksperimenti të papastër ekziston. Por, siç e kuptoni, kjo nuk është një arsye për të kërkuar ligje të reja në fizikë, por një arsye për të përmirësuar aftësitë e një eksperimentuesi. Siç e kam vërejtur tashmë në komente, në të gjitha përpjekjet e përmendura për të shpjeguar "efektin Mpemba", studiuesit as nuk mund të formulojnë qartë se çfarë saktësisht dhe në çfarë kushtesh matin. Dhe doni të thoni se këta janë fizikantë eksperimentalë? Mos më bëj të qesh. Efekti është i njohur jo në fizikë, por në diskutime pseudo-shkencore në forume dhe blogje të ndryshme, nga të cilat tani ka një det. Ai perceptohet si një efekt i vërtetë fizik (në kuptimin si pasojë e disa ligjeve të reja fizike, dhe jo si pasojë e një interpretimi të gabuar ose thjesht një mit) nga njerëz larg fizikës. Pra, nuk ka asnjë arsye për të folur për rezultatet e eksperimenteve të ndryshme të kryera në kushte krejtësisht të ndryshme si një efekt i vetëm fizik.

Pavel, 18.02.2014 09:59

hmm, djema... artikulli për "Speed ​​info"... Pa ofendim... ;) Ivan ka të drejtë për gjithçka...

Grigory, 19.02.2014 12:50

Ivan, jam dakord që tani ka shumë site pseudo-shkencore që publikojnë materiale sensacionale të paverifikuara.? Në fund të fundit, efekti Mpemba është ende duke u studiuar. Për më tepër, shkencëtarët nga universitetet po hulumtojnë. Për shembull, në vitin 2013, ky efekt u studiua nga një grup nga Universiteti i Teknologjisë në Singapor. Shikoni lidhjen http://arxiv.org/abs/1310.6514. Ata besojnë se kanë gjetur një shpjegim për këtë efekt. Nuk do të shkruaj në detaje për thelbin e zbulimit, por sipas mendimit të tyre, efekti lidhet me ndryshimin në energjitë e ruajtura në lidhjet e hidrogjenit.

Moiseeva N.P. , 19.02.2014 03:04

Për të gjithë të interesuarit për kërkime mbi efektin Mpemba, unë kam plotësuar paksa materialin në artikull dhe kam ofruar lidhje ku mund të njiheni me rezultatet më të fundit (shih tekstin). Faleminderit për komentet tuaja.

Ildar, 24.02.2014 04:12 | nuk ka kuptim të renditësh gjithçka

Nëse ky efekt Mpemba ndodh vërtet, atëherë shpjegimi duhet kërkuar, mendoj, në strukturën molekulare të ujit. Uji (siç mësova nga literatura shkencore popullore) ekziston jo si molekula individuale H2O, por si grupime të disa molekulave (madje dhjetra). Me rritjen e temperaturës së ujit, shpejtësia e lëvizjes së molekulave rritet, grupet ndahen kundër njëri-tjetrit dhe lidhjet valore të molekulave nuk kanë kohë për të mbledhur grupime të mëdha. Formimi i grupimeve kërkon pak më shumë kohë sesa zvogëlimi i shpejtësisë së lëvizjes molekulare. Dhe meqenëse grupimet janë më të vogla, formimi i rrjetës kristalore ndodh më shpejt. Në ujë të ftohtë, me sa duket, grupe të mëdha, mjaft të qëndrueshme parandalojnë formimin e një grilë, duhet pak kohë për t'i shkatërruar ato. Unë vetë pashë në TV një efekt kurioz kur uji i ftohtë që qëndronte i qetë në një kavanoz mbeti i lëngshëm për disa orë në të ftohtë. Por, sapo kavanozi u kap, domethënë u zhvendos pak nga vendi i tij, uji në kavanoz u kristalizua menjëherë, u bë i errët dhe kavanozi shpërtheu. Epo, prifti që tregoi këtë efekt e shpjegoi me faktin se uji ishte i bekuar. Nga rruga, rezulton se uji ndryshon shumë viskozitetin e tij në varësi të temperaturës. Kjo është e padukshme për ne, si krijesa të mëdha, por në nivelin e krustaceve të vegjël (mm ose më të vegjël), dhe aq më tepër baktereve, viskoziteti i ujit është një faktor shumë domethënës. Ky viskozitet, mendoj, përcaktohet edhe nga madhësia e grupimeve të ujit.

GRI, 15.03.2014 05:30

gjithçka rreth nesh që shohim janë karakteristika (veti) sipërfaqësore, kështu që ne pranojmë si energji vetëm atë që mund ta masim ose vërtetojmë ekzistencën e saj në çfarëdo mënyre, përndryshe është një rrugë pa krye. Ky fenomen, efekti Mpemba, mund të shpjegohet vetëm nga një teori e thjeshtë vëllimore që do të bashkojë të gjitha modelet fizike në një strukturë të vetme ndërveprimi. në fakt është e thjeshtë

Nikita, 06/06/2014 04:27 | makinë

Por si mund të siguroheni që uji të qëndrojë i ftohtë dhe jo i ngrohtë kur jeni duke vozitur në makinë?

Alexey, 03.10.2014 01:09

Ja një tjetër “zbulim” rrugës. Uji në një shishe plastike ngrin shumë më shpejt me kapakun e hapur. Për argëtim, e kryeva eksperimentin shumë herë në acar të fortë. Efekti është i dukshëm. Përshëndetje teoricienët!

Evgeniy, 27.12.2014 08:40

Parimi i një ftohësi avullues. Marrim dy shishe të mbyllura hermetikisht me ujë të ftohtë dhe të nxehtë. E vendosim në të ftohtë. Uji i ftohtë ngrin më shpejt. Tani marrim të njëjtat shishe me ujë të ftohtë dhe të nxehtë, i hapim dhe i vendosim në të ftohtë. Uji i nxehtë do të ngrijë më shpejt se uji i ftohtë. Nëse marrim dy legena me ujë të ftohtë dhe të nxehtë, atëherë uji i nxehtë do të ngrijë shumë më shpejt. Kjo për faktin se po shtojmë kontaktet me atmosferën. Sa më intensiv të jetë avullimi, aq më shpejt bie temperatura. Këtu duhet të përmendim faktorin e lagështisë. Sa më e ulët të jetë lagështia, aq më i fortë është avullimi dhe aq më i fortë është ftohja.

gri TOMSK, 03/01/2015 10:55

GRI, 15.03.2014 05:30 - vazhdim Ajo që dini për temperaturën nuk është gjithçka. Ka diçka tjetër atje. Nëse ndërtoni saktë një model fizik të temperaturës, ai do të bëhet çelësi për të përshkruar proceset e energjisë nga difuzioni, shkrirja dhe kristalizimi në shkallë të tilla si rritja e temperaturës me një rritje të presionit, një rritje e presionit me një rritje të temperaturës. Edhe modeli fizik i energjisë së Diellit do të bëhet i qartë nga sa më sipër. Unë jam në dimër. . në fillim të pranverës 20013, duke parë modelet e temperaturës, përpilova një model të përgjithshëm të temperaturës. Disa muaj më vonë m'u kujtua paradoksi i temperaturës dhe më pas kuptova... se modeli im i temperaturës përshkruan gjithashtu paradoksin Mpemba. Kjo ishte në maj - qershor 2013. Jam një vit me vonesë, por është për të mirë. Modeli im fizik është një kornizë ngrirëse dhe mund të mbështillet si përpara ashtu edhe prapa dhe përmban aktivitet motorik, të njëjtin aktivitet në të cilin lëviz çdo gjë. Kam 8 vite shkollë dhe 2 vite fakultet me një përsëritje të temës. Kanë kaluar 20 vjet. Pra, nuk mund t'i atribuoj asnjë lloj modeli fizik shkencëtarëve të famshëm dhe as formula. Me vjen shume keq.

Andrey, 08.11.2015 08:52

Në përgjithësi, kam një ide se pse uji i nxehtë ngrin më shpejt se uji i ftohtë. Dhe në shpjegimet e mia gjithçka është shumë e thjeshtë, nëse jeni të interesuar, më shkruani me email: [email i mbrojtur]

Andrey, 08.11.2015 08:58

Më falni, dhashë adresën e gabuar të emailit, këtu është emaili i saktë: [email i mbrojtur]

Victor, 23.12.2015 10:37

Më duket se gjithçka është më e thjeshtë, këtu bie bora, është gaz i avulluar, i ftohur, kështu që ndoshta në mot të ftohtë uji i nxehtë ftohet më shpejt sepse avullon dhe kristalizohet menjëherë pa u ngritur shumë, dhe uji në gjendje të gaztë ftohet më shpejt se në lëng)

Bekzhan, 28.01.2016 09:18

Edhe nëse dikush do t'i kishte zbuluar këto ligje të botës që lidhen me këto efekte, ai nuk do të kishte shkruar këtu Nga këndvështrimi im, nuk do të ishte logjike t'i zbulonte sekretet e tij përdoruesve të internetit, kur ai mund ta publikonte atë në shkencën e famshme. revista dhe ta provojë atë personalisht para njerëzve Pra, ajo që do të shkruhet këtu për këtë efekt, shumica e saj nuk është logjike.)))

Alex, 22.02.2016 12:48

Përshëndetje Eksperimentues Keni të drejtë kur thoni se Shkenca fillon aty ku... jo Matjet, por Llogaritjet. "Eksperimenti" është një argument i përjetshëm dhe i domosdoshëm për ata që janë të privuar nga imagjinata dhe të menduarit linear. Ai i ofendoi të gjithë, tani në rastin e E= mc2 - a e mbajnë mend të gjithë? Shpejtësia e molekulave që fluturojnë nga uji i ftohtë në atmosferë përcakton sasinë e energjisë që ato bartin nga uji (ftohja është një humbje energjie Shpejtësia e molekulave nga uji i nxehtë është shumë më e lartë dhe energjia e bartur është në katror). shkalla e ftohjes së masës së mbetur të ujit) Kjo është e gjitha, nëse largoheni nga "eksperimentimi" dhe mbani mend Bazat Themelore të Shkencës

Vladimir, 25.04.2016 10:53 | Meteo

Në ato ditë kur antifrizi ishte i rrallë, uji nga sistemi i ftohjes së makinave në një garazh të pa ngrohur kullohej pas një dite pune, në mënyrë që të mos shkrihej blloku i cilindrit ose radiatori - ndonjëherë të dyja së bashku. Në mëngjes u derdh ujë i nxehtë. Në acar të fortë, motorët filluan pa probleme. Në njëfarë mënyre, për shkak të mungesës së ujit të nxehtë, uji derdhej nga çezma. Uji ngriu menjëherë. Eksperimenti ishte i shtrenjtë - saktësisht aq sa kushton blerja dhe zëvendësimi i bllokut të cilindrit dhe radiatorit të një makine ZIL-131. Kush nuk e beson, le ta kontrollojë. dhe Mpemba eksperimentoi me akullore. Në akullore, kristalizimi ndodh ndryshe sesa në ujë. Provoni të kafshoni një copë akullore dhe një copë akull me dhëmbët tuaj. Me shumë mundësi nuk është ngrirë, por është trashur si pasojë e ftohjes. Dhe uji i freskët, qoftë i nxehtë apo i ftohtë, ngrin në 0*C. Uji i ftohtë është i shpejtë, por uji i nxehtë kërkon kohë për t'u ftohur.

Endacak, 05/06/2016 12:54 | tek Aleksi

"c" - shpejtësia e dritës në vakum E=mc^2 - një formulë që shpreh ekuivalencën e masës dhe energjisë

Albert, 27.07.2016 08:22

Së pari, një analogji me trupat e ngurtë (nuk ka proces avullimi). Kohët e fundit kam bashkuar tubat e ujit prej bakri. Procesi ndodh duke ngrohur një djegës me gaz në temperaturën e shkrirjes së saldimit. Koha e ngrohjes për një bashkim me një bashkim është afërsisht një minutë. Unë bashkova një nyje në bashkim dhe pas disa minutash kuptova që e kisha bashkuar gabimisht. Ishte e nevojshme të rrotullohej pak tubi në bashkim. Fillova ta ngrohja fugën përsëri me një djegës dhe, për habinë time, u deshën 3-4 minuta për të ngrohur fugën në temperaturën e shkrirjes. Si keshtu!? Në fund të fundit, tubi është ende i nxehtë dhe duket se nevojitet shumë më pak energji për ta ngrohur atë në temperaturën e shkrirjes, por gjithçka doli të ishte e kundërta. Gjithçka ka të bëjë me përçueshmërinë termike, e cila është dukshëm më e lartë në një tub tashmë të ngrohur dhe kufiri midis tubit të nxehtë dhe të ftohtë ka arritur të lëvizë larg bashkimit në dy minuta. Tani për ujin. Ne do të operojmë me konceptet e një ene të nxehtë dhe gjysmë të nxehtë. Në një enë të nxehtë, formohet një kufi i ngushtë i temperaturës midis grimcave të nxehta, shumë të lëvizshme dhe grimcave të ftohta që lëvizin ngadalë, i cili lëviz relativisht shpejt nga periferia në qendër, sepse në këtë kufi grimcat e shpejta heqin dorë shpejt nga energjia e tyre (të ftohura) nga grimcat në anën tjetër të kufirit. Meqenëse vëllimi i grimcave të ftohta të jashtme është më i madh, grimcat e shpejta, duke hequr dorë nga energjia e tyre termike, nuk mund të ngrohin ndjeshëm grimcat e jashtme të ftohta. Prandaj, procesi i ftohjes së ujit të nxehtë ndodh relativisht shpejt. Uji gjysmë i nxehtë ka përçueshmëri termike shumë më të ulët dhe gjerësia e kufirit midis grimcave gjysmë të nxehta dhe të ftohta është shumë më e gjerë. Zhvendosja në qendër të një kufiri kaq të gjerë ndodh shumë më ngadalë sesa në rastin e një ene të nxehtë. Si rezultat, ena e nxehtë ftohet më shpejt se ajo e ngrohtë. Mendoj se duhet të gjurmojmë dinamikën e procesit të ftohjes së ujit të temperaturave të ndryshme duke vendosur disa sensorë të temperaturës nga mesi në skajin e enës.

Maks, 19.11.2016 05:07

Është verifikuar: në Yamal, kur është ftohtë, tubi me ujë të nxehtë ngrin dhe duhet ta ngrohësh, por i ftohti jo!

Artem, 09.12.2016 01:25

Është e vështirë, por mendoj se uji i ftohtë është më i dendur se uji i nxehtë, madje më i mirë se uji i zier, dhe këtu ka një përshpejtim në ftohje, etj. uji i nxehte arrin ne temperaturen e ftohte dhe e kapercen dhe po te kesh parasysh faktin qe uji i nxehte ngrin nga poshte dhe jo nga lart sic eshte shkruar me lart, kjo e shpejton shume procesin!

Aleksandër Sergeev, 21.08.2017 10:52

Nuk ka një efekt të tillë. Mjerisht. Në vitin 2016, një artikull i detajuar mbi temën u botua në Nature: https://en.wikipedia.org/wiki/Mpemba_effect Nga është e qartë se me eksperimente të kujdesshme (nëse mostrat e ujit të ngrohtë dhe të ftohtë janë të njëjta në gjithçka përveç temperaturës) efekti nuk vërehet .

Zavlab, 22.08.2017 05:31

Victor , 27.10.2017 03:52

"Kjo është me të vërtetë." - nëse në shkollë nuk e keni kuptuar se çfarë është kapaciteti i nxehtësisë dhe ligji i ruajtjes së energjisë. Është e lehtë për t'u kontrolluar - për këtë ju nevojiten: dëshirë, kokë, duar, ujë, frigorifer dhe orë me zile. Dhe pistat e patinazhit, siç shkruajnë ekspertët, janë të ngrira (mbushura) me ujë të ftohtë, dhe akulli i prerë nivelohet me ujë të ngrohtë. Dhe në dimër duhet të derdhni lëng antifriz në rezervuarin e larëses, jo ujë. Uji do të ngrijë në çdo rast, dhe uji i ftohtë do të ngrijë më shpejt.

Irina, 23.01.2018 10:58

Shkencëtarët në të gjithë botën kanë luftuar me këtë paradoks që nga koha e Aristotelit, dhe Victor, Zavlab dhe Sergeev dolën të ishin më të zgjuarit.

Denis, 01.02.2018 08:51

Gjithçka është shkruar saktë në artikull. Por arsyeja është disi e ndryshme. Gjatë procesit të vlimit, ajri i tretur në të avullohet nga uji, prandaj, ndërsa uji i valë ftohet, dendësia e tij përfundimisht do të jetë më e vogël se ajo e ujit të papërpunuar në të njëjtën temperaturë. Nuk ka arsye të tjera për përçueshmëri të ndryshme termike përveç densiteteve të ndryshme.

Zavlab, 01.03.2018 08:58 | Shefi i Laboratorit

Irina:), "shkencëtarët në mbarë botën" nuk luftojnë me këtë "paradoks" për shkencëtarët e vërtetë ky "paradoks" thjesht nuk ekziston - verifikohet lehtësisht në kushte të riprodhueshme mirë. "Paradoksi" u shfaq për shkak të eksperimenteve të papërsëritshme të djalit afrikan Mpemba dhe u fry nga "shkencëtarë" të ngjashëm :)