Care este efectul Mpemba?

V-ați întrebat vreodată dacă apa caldă într-adevăr poate îngheța mai repede decât apa rece și, dacă da, cum funcționează? Dacă da, atunci trebuie să știți despre Efectul Mpemba.

Mai simplu spus, efectul Mpemba este numele dat fenomenului atunci când apa caldă îngheață mai repede decât apa rece. Deși efectul a fost observat de secole, nu a fost publicat ca observație științifică până în 1968.

Efectul Mpemba este numit pentru Erasto Mpemba, un școlar din Tanzania care a susținut că înghețata va îngheța mai repede dacă ar fi încălzită înainte de a fi înghețată. Deși colegii săi l-au ridiculizat, Mpemba a primit ultimul râs când instructorul său a efectuat un experiment, demonstrând efectul. Mpemba și directorul Dr. Denis G. Osborne au observat că timpul necesar pentru a începe congelarea a durat cel mai mult dacă temperatura inițială a apei a fost de 25 ° C și a durat mult mai puțin dacă temperatura de pornire a fost de 90 ° C. 

Motivele pentru care efectul Mpemba se întâmplă

Oamenii de știință nu sunt complet siguri de ce uneori apa caldă îngheață mai repede decât apa rece. Efectul Mpemba nu este întotdeauna văzut - de multe ori apa rece îngheață înaintea apei calde. Explicația pentru efectul probabil are legătură cu impuritățile din apă, care servesc ca situri de nucleare pentru îngheț. Alți factori pot include:

• un efect din evaporarea apei calde
• convecție crescută în apă caldă
• tendință crescută a apei reci la supercool în comparație cu apa caldă
• potențial diferite cantități de gaze dizolvate în apă rece comparativ cu apa caldă
• efectul formării înghețului - apa caldă tinde să înghețe de jos, în timp ce apa rece tinde să înghețe de sus
• conductivitate termică, determinând topirea recipientului de apă caldă prin gheață izolatoare în congelator, expunând potențial recipientul la un strat mai rece de sub gheață

Aflați mai multe despre punctul de îngheț al apei.

surse

Burridge, Henry C. „Întrebarea efectului Mpemba: apa caldă nu se răcește mai repede decât frigul”, Scientific Reports volumul 6, Paul F. Linden, Număr articol: 37665, 24 noiembrie 2016.

Jeng, Monwhea (2006). "Apa caldă poate îngheța mai repede decât frigul ?!?". American Journal of Physics. 74 (6): 514-522. arXiv: fizica / 0512262. doi: 10.1119 / 1.2186331

Jin, Jaehyeok; Goddard III, William A. (2015). "Mecanisme care stau la baza efectului Mpemba în apă din simulări dinamice moleculare". Jurnalul de fizică chimică C. 119 (5): 2622-2629. doi: 10.1021 / jp511752n

Tao, Yunwen; Zou, Wenli; Jia, Junteng; Li, Wei; Cremer, Dieter (2017). „Moduri diferite de legare a hidrogenului în apă - De ce apa caldă îngheață mai repede decât apa rece?”. Journal of Chemical Theory and Computation. 13 (1): 55-76. doi: 10.1021 / acs.jctc.6b00735