Britaniya qirollik kimyo jamiyati buni tushuntira oladigan har bir kishiga 1000 funt sterling miqdorida mukofot taklif qiladi. ilmiy nuqta ko'rish, nima uchun ba'zi hollarda issiq suv sovuqdan tezroq muzlaydi.
“Zamonaviy ilm-fan haligacha bu oddiy tuyulgan savolga javob bera olmaydi. Muzqaymoq ishlab chiqaruvchilar va barmenlar bu ta'sirni kundalik ishlarida qo'llashadi, ammo bu nima uchun ishlashini hech kim bilmaydi. Bu muammo ming yillar davomida ma'lum bo'lib, Aristotel va Dekart kabi faylasuflar bu haqda o'ylashgan", dedi Britaniya Qirollik Kimyo Jamiyati prezidenti, professor Devid Fillips jamiyatning press-relizida.
Afrikalik oshpaz britaniyalik fizika professorini qanday mag'lub etdi
Bu aprel hazillari emas, balki qattiq jismoniy haqiqat. Galaktikalar va qora tuynuklar bilan oson ishlaydigan, kvark va bozonlarni qidirish uchun ulkan tezlatgichlar quradigan zamonaviy fan elementar suvning qanday “ishlashini” tushuntirib bera olmaydi. Maktab darsligida sovuq tanani sovutishdan ko'ra issiqroq jismni sovutish uchun ko'proq vaqt kerakligi aniq aytilgan. Ammo suv uchun bu qonun har doim ham kuzatilmaydi. Miloddan avvalgi IV asrda Aristotel bu paradoksga e'tibor qaratgan. e. Bu men yozgan narsam qadimgi yunon Meteorologica I kitobida: "Suvning oldindan qizdirilishi uning muzlashiga yordam beradi. Shuning uchun, ko'p odamlar issiq suvni tezroq sovutmoqchi bo'lganlarida, birinchi navbatda uni quyoshga qo'yishadi...” O'rta asrlarda Frensis Bekon va Rene Dekart bu hodisani tushuntirishga harakat qilishdi. Afsuski, na buyuk faylasuflar, na klassik termofizikani yaratgan ko'plab olimlar bunga erisha olishmadi va shuning uchun bu haqda noqulay fakt uzoq vaqt davomida "unutilgan".
Va faqat 1968 yilda ular tanzaniyalik maktab o'quvchisi Erasto Mpembe tufayli hech qanday fandan uzoqda "eslashdi". 1963 yilda oshpazlik maktabida o'qiyotganda, 13 yoshli Mpembe muzqaymoq tayyorlash vazifasini oldi. Texnologiyaga ko'ra, sutni qaynatish, undagi shakarni eritib, xona haroratiga qadar sovutish va keyin muzlatish uchun muzlatgichga qo'yish kerak edi. Ko'rinishidan, Mpemba tirishqoq talaba emas edi va ikkilanib qoldi. Dars oxirigacha yetib bormasligidan qo‘rqib, haligi issiq sutni muzlatgichga qo‘ydi. Ajablanarlisi shundaki, u barcha qoidalarga muvofiq tayyorlangan o'rtoqlarining sutidan ham erta muzlab qoldi.
Mpemba kashfiyotini fizika o‘qituvchisi bilan baham ko‘rganida, u butun sinf oldida uning ustidan kulib yubordi. Mpemba haqoratni esladi. Besh yil o'tgach, u Dar es-Salamdagi universitet talabasi bo'lib, mashhur fizik Denis G. Osbornning ma'ruzasiga qatnashdi. Ma'ruzadan so'ng u olimga savol berdi: "Agar siz ikkita bir xil miqdordagi suvli idishni olsangiz, biri 35 ° C (95 ° F), ikkinchisi 100 ° C (212 ° F) da va ularni joylashtiring. muzlatgichda, keyin issiq idishdagi suv tezroq muzlaydi. Nega?" Tanzaniyadan kelgan yigitning savoliga britaniyalik professorning munosabatini tasavvur qilishingiz mumkin. U talabani masxara qildi. Biroq, Mpemba bunday javobga tayyor edi va olimni garovga chaqirdi. Ularning bahsi eksperimental sinov bilan yakunlandi, bu Mpembaning to'g'ri ekanligini va Osbornning mag'lubiyatini tasdiqladi. Shunday qilib, oshpaz shogirdi o'z ismini fan tarixiga yozdi va bundan buyon bu hodisa "Mpemba effekti" deb nomlanadi. Uni yo'q qilish, uni "yo'q" deb e'lon qilish mumkin emas. Bu hodisa mavjud va shoir yozganidek, "bu zarar qilmaydi".
Chang zarralari va eritmalar aybdormi?
Yillar davomida ko'pchilik muzlagan suv sirini ochishga harakat qildi. Ushbu hodisa uchun bir qator tushuntirishlar taklif qilingan: bug'lanish, konveksiya, erigan moddalarning ta'siri - ammo bu omillarning hech birini aniq deb hisoblash mumkin emas. Bir qator olimlar butun umrlarini Mpemba effektiga bag'ishladilar. Radiatsiyaviy xavfsizlik boshqarmasi xodimi Davlat universiteti Nyu-York - Jeyms Braunrij - in bo'sh vaqt paradoksni o'n yildan ortiq vaqtdan beri o'rganmoqda. Yuzlab tajribalarni o'tkazgandan so'ng, olim gipotermiyaning "aybdorligi" haqida dalillarga ega ekanligini da'vo qilmoqda. Braunrijning tushuntirishicha, 0 ° C da suv faqat o'ta soviydi va harorat pastga tushganda muzlay boshlaydi. Muzlash nuqtasi suvdagi aralashmalar bilan tartibga solinadi - ular muz kristallarining hosil bo'lish tezligini o'zgartiradi. Nopokliklar, masalan, chang zarralari, bakteriyalar va erigan tuzlar kristallanish markazlari atrofida muz kristallari hosil bo'lganda xarakterli yadrolanish haroratiga ega. Suvda bir vaqtning o'zida bir nechta element mavjud bo'lganda, muzlash nuqtasi eng yuqori yadrolanish haroratiga ega bo'lgan element bilan belgilanadi.
Tajriba uchun Braunrij bir xil haroratdagi ikkita suv namunasini oldi va ularni muzlatgichga qo'ydi. U namunalardan biri har doim boshqasidan oldin muzlab turishini aniqladi - ehtimol bu tufayli turli xil kombinatsiyalar aralashmalar.
Braunrijning ta'kidlashicha, issiq suv suv va muzlatgich harorati o'rtasidagi katta farq tufayli tezroq soviydi - bu uning muzlashdan oldin muzlash nuqtasiga erishishiga yordam beradi. sovuq suv tabiiy muzlash nuqtasiga etadi, bu kamida 5 ° C past bo'ladi.
Biroq, Braunrijning fikri ko'p savollar tug'diradi. Shu sababli, Mpemba effektini o'ziga xos tarzda tushuntira oladiganlar Britaniya Qirollik Kimyo Jamiyatidan ming funt sterling uchun raqobatlashish imkoniyatiga ega.
Nima uchun 82 darajaga qizdirilgan suv sovuq suvdan tezroq muzlashi haqida hech o'ylab ko'rganmisiz? Ehtimol, yo'q, men sizni hech qachon savol tug'dirmaganiga aminman: qaysi suv tezroq muzlaydi, issiqmi yoki sovuqmi?
Biroq bu ajoyib kashfiyot 1963 yilda oddiy afrikalik maktab o'quvchisi Erasto Mpemba tomonidan yaratilgan. Bu qiziquvchan bolaning odatiy tajribasi edi, albatta, u o'zining ma'nosini to'g'ri talqin qila olmadi va bundan tashqari, 1966 yilgacha butun dunyo olimlari aniq va asosli xulosa bera olmadilar. savolga javob - nima uchun issiq suv sovuqdan tezroq muzlaydi.
Nima uchun issiq suv 4 daraja Selsiyda, sovuq suv esa 0 da muzlaydi?
Sovuq suvda juda ko'p erigan kislorod mavjud, u suvning muzlash haroratini 0 darajada ushlab turadi. Agar suvdan kislorod olib tashlansa va suv qizdirilganda shunday bo'ladigan bo'lsa, havo pufakchalari suvda eriydi, hozir aytish moda bo'lganidek, qulab tushadi, suv odatdagidek nol darajada emas, balki muzga aylanadi, va allaqachon 4 ° C da. Bu suvda erigan kislorod bo'lib, u suv molekulalari orasidagi aloqalarni buzadi, suvning suyuqlikdan qattiq holatga o'tishiga to'sqinlik qiladi va shunchaki aylanadi.
Bu haqiqatdir, garchi u aql bovar qilmaydigan bo'lsa-da, chunki muzlatish jarayonida oldindan qizdirilgan suv sovuq suv haroratidan o'tishi kerak. Ayni paytda bu effekt keng qo'llaniladi.Masalan, konki va slaydlar qishda sovuq emas, balki issiq suv bilan to'ldiriladi. Mutaxassislar avtoulovchilarga qishda yuvish idishiga issiq emas, sovuq suv quyishni maslahat berishadi. Paradoks dunyoda "Mpemba effekti" sifatida tanilgan.
Bu hodisani o‘z vaqtida Aristotel, Frensis Bekon va Rene Dekartlar tilga olgan bo‘lsalar, faqat 1963-yilda fizika professorlari bunga e’tibor berishgan va uni o‘rganishga harakat qilishgan. Hammasi tanzaniyalik maktab o‘quvchisi Erasto Mpemba muzqaymoq tayyorlash uchun ishlatgan shirin sut oldindan qizdirilsa, tezroq muzlashini payqagach va issiq suv sovuq suvdan tezroq muzlaydi, deb taxmin qilganida boshlandi. U tushuntirish uchun fizika o'qituvchisiga murojaat qildi, lekin u faqat talabaning ustidan kulib: "Bu universal fizika emas, balki Mpemba fizikasi".
Yaxshiyamki, Dar es-Salam universitetining fizika professori Dennis Osborn bir kuni maktabga tashrif buyurdi. Mpemba esa xuddi shu savol bilan unga yuzlandi. Professor kamroq shubha bilan qaradi, u hech qachon ko'rmagan narsani hukm qila olmasligini aytdi va uyga qaytib kelgach, xodimlaridan tegishli tajribalar o'tkazishni so'radi. Ular bolaning gapini tasdiqlagandek bo'lishdi. Har holda, 1969 yilda Osborn ingliz jurnalida Mpemba bilan ishlash haqida gapirdi. FizikaTa'lim" O'sha yili Kanada Milliy tadqiqot kengashi xodimi Jorj Kell bu hodisani ingliz tilida tasvirlaydigan maqola chop etdi. amerikalikJurnalningFizika».
Ushbu paradoks uchun bir nechta mumkin bo'lgan tushuntirishlar mavjud:
- Issiq suv tezroq bug'lanadi, shu bilan uning hajmi kamayadi va bir xil haroratda kichikroq suv tezroq muzlaydi. Sovuq suv havo o'tkazmaydigan idishlarda tezroq muzlashi kerak.
- Qor qoplamasining mavjudligi. bilan konteyner issiq suv ostidagi qorni eritib, shu bilan sovutish yuzasi bilan termal aloqani yaxshilaydi. Sovuq suv ostidagi qorni eritmaydi. Qor qoplamasi bo'lmasa, sovuq suv idishi tezroq muzlashi kerak.
- Sovuq suv yuqoridan muzlay boshlaydi, shu bilan issiqlik radiatsiyasi va konvektsiya jarayonlarini yomonlashtiradi va shuning uchun issiqlik yo'qotadi, issiq suv esa pastdan muzlay boshlaydi. Idishlardagi suvni qo'shimcha mexanik aralashtirish bilan sovuq suv tezroq muzlashi kerak.
- Sovutilgan suvda kristallanish markazlarining mavjudligi - unda erigan moddalar. Sovuq suvda bunday markazlarning oz soni bilan suvning muzga aylanishi qiyin va hatto suyuqlik holatida, noldan past haroratga ega bo'lsa, supersovutish ham mumkin.
Yaqinda yana bir tushuntirish e'lon qilindi. Vashington universitetidan doktor Jonatan Kats bu hodisani oʻrganib, suvda erigan, qizdirilganda choʻkmaga tushadigan moddalar unda muhim rol oʻynaydi, degan xulosaga keldi.
Eritilgan ostida moddalar dr. Katz qattiq suvda mavjud bo'lgan kaltsiy va magniy bikarbonatlariga ishora qiladi. Suv qizdirilganda, bu moddalar cho'kadi va suv "yumshoq" bo'ladi. Hech qachon qizdirilmagan suv bu aralashmalarni o'z ichiga oladi va "qattiq". Muzlaganda va muz kristallari hosil bo'lganda, suvdagi aralashmalar kontsentratsiyasi 50 barobar ortadi. Shu sababli suvning muzlash nuqtasi pasayadi.
Bu tushuntirish menga ishonarli tuyulmayapti, chunki... Shuni unutmasligimiz kerakki, ta'sir qattiq suv bilan emas, balki muzqaymoq bilan tajribalarda aniqlangan. Ehtimol, hodisaning sabablari kimyoviy emas, balki termofizikdir.
Hozircha Mpemba paradoksi uchun aniq tushuntirish olinmagan. Aytish kerakki, ba'zi olimlar bu paradoksni e'tiborga loyiq deb bilishmaydi. Biroq, oddiy maktab o'quvchisi jismoniy ta'sirni tan olishga erishgan va o'zining qiziquvchanligi va qat'iyatliligi tufayli mashhurlikka erishganligi juda qiziq.
2014 yil fevral oyida qo'shilgan
Eslatma 2011 yilda yozilgan. O'shandan beri Mpemba effekti bo'yicha yangi tadqiqotlar va uni tushuntirishga yangi urinishlar paydo bo'ldi. Shunday qilib, 2012 yilda Buyuk Britaniya Qirollik Kimyo Jamiyati hal qilish uchun xalqaro tanlov e'lon qildi. ilmiy sir Sovrin jamg'armasi £ 1000 bo'lgan "Mpemba effekti". Muddat 2012-yil 30-iyulda belgilandi. Zagreb universiteti laboratoriyasidan Nikola Bregovich g‘olib bo‘ldi. U o'z ishini nashr etdi, unda u ushbu hodisani tushuntirishga bo'lgan oldingi urinishlarni tahlil qildi va ular ishonarli emas degan xulosaga keldi. U taklif qilgan modelga asoslanadi asosiy xususiyatlar suv. Qiziqqanlar ish topishlari mumkin http://www.rsc.org/mpemba-competition/mpemba-winner.asp
Tadqiqotlar shu bilan tugamadi. 2013 yilda Singapurlik fiziklar Mepemba effektining sababini nazariy jihatdan isbotladilar. Ish bilan http://arxiv.org/abs/1310.6514 manzilida tanishish mumkin.
Saytdagi tegishli maqolalar:
Ushbu bo'limdagi boshqa maqolalar
Izohlar:
Aleksey Mishnev. , 06.10.2012 04:14
Nima uchun issiq suv tezroq bug'lanadi? Olimlar bir stakan issiq suv sovuq suvga qaraganda tezroq muzlashini amalda isbotladilar. Olimlar bu hodisani tushuntira olmaydilar, chunki ular hodisalarning mohiyatini tushunmaydilar: issiqlik va sovuq! Issiqlik va sovuqlik - bu kosmosdan va er markazidan harakatlanadigan magnit to'lqinlarning qarshi siqilishi shaklida materiya zarralarining o'zaro ta'sirini keltirib chiqaradigan jismoniy hissiyot. Shuning uchun, potentsial farq, bu magnit kuchlanish qanchalik katta bo'lsa, energiya almashinuvi bir to'lqinning boshqasiga qarshi kirish usuli bilan tezroq sodir bo'ladi. Ya'ni, diffuziya usuli bilan! Mening maqolamga javoban bir raqib yozadi: 1) “..Issiq suv TEZ bug'lanadi, natijada u kamroq bo'ladi, shuning uchun u tezroq muzlaydi” Savol! Qaysi energiya suvning tezroq bug'lanishiga olib keladi? 2) Mening maqolam raqib qarama-qarshilik sifatida keltirgan yog'och novda haqida emas, balki stakan haqida. Qaysi to'g'ri emas! Men savolga javob beraman: "NEGA TABIATDA SUV BUG'LANADI?" Har doim yerning markazidan kosmosga harakatlanadigan magnit to'lqinlar magnit siqish to'lqinlarining qarshi bosimini (har doim kosmosdan erning markaziga siljitadi) engib, bir vaqtning o'zida kosmosga ko'chib o'tgandan beri suv zarralarini purkaydi. , ular hajmini oshiradi. Ya'ni, ular kengaymoqda! Magnit siqish to'lqinlarini engib o'tishda bu suv bug'lari siqiladi (kondensatsiyalanadi) va ularning ta'siri ostida. magnit kuchlar siqilish, suv yog'ingarchilik shaklida erga qaytadi! Hurmat bilan! Aleksey Mishnev. 2012 yil 6 oktyabr.
Aleksey Mishnev. , 06.10.2012 04:19
Harorat nima? Harorat - bu siqilish va kengayish energiyasi bilan magnit to'lqinlarning elektromagnit kuchlanish darajasi. Bu energiyalarning muvozanat holatida tananing yoki moddaning harorati barqaror holatda bo'ladi. Bu energiyalarning muvozanat holati buzilganda, kengayish energiyasiga qarab, tana yoki modda fazo hajmini oshiradi. Agar magnit to'lqinlarning energiyasi siqilish yo'nalishi bo'yicha oshib ketgan bo'lsa, tana yoki modda fazo hajmida kamayadi. Elektromagnit kuchlanish darajasi mos yozuvlar tanasining kengayishi yoki siqilish darajasi bilan belgilanadi. Aleksey Mishnev.
Moiseeva Natalya, 23.10.2012 11:36 | VNIIM
Aleksey, siz harorat kontseptsiyasi haqidagi fikringizni bayon qiladigan ba'zi maqola haqida gapiryapsiz. Lekin uni hech kim o'qimagan. Iltimos, menga havola bering. Umuman olganda, fizika haqidagi qarashlaringiz juda o'ziga xosdir. Men hech qachon "mos yozuvlar tanasining elektromagnit kengayishi" haqida eshitmaganman.
Yuriy Kuznetsov, 04.12.2012 12:32
Bu molekulalararo rezonans va u hosil qilgan molekulalar orasidagi o'ychan harakatlantiruvchi tortishish bilan bog'liq degan gipoteza taklif etiladi. Sovuq suvda molekulalar turli chastotalarda xaotik tarzda harakatlanadi va tebranadi. Suv qizdirilganda, tebranish chastotasining oshishi bilan ularning diapazoni torayadi (suyuq issiq suvdan bug'lanish nuqtasiga chastotalar farqi kamayadi), molekulalarning tebranish chastotalari bir-biriga yaqinlashadi, buning natijasida rezonans paydo bo'ladi. molekulalar orasida sodir bo'ladi. Sovutish paytida bu rezonans qisman saqlanib qoladi va darhol yo'qolmaydi. Rezonansda bo'lgan ikkita gitara torlaridan birini bosib ko'ring. Endi qo'yib yuboring - ip yana tebranishni boshlaydi, rezonans tebranishlarini tiklaydi. Xuddi shunday, muzlatilgan suvda, tashqi sovutilgan molekulalar tebranishlarning amplitudasi va chastotasini yo'qotishga harakat qiladi, ammo idish ichidagi "iliq" molekulalar tebranishlarni orqaga "tortadi" va vibrator rolini o'ynaydi, tashqi molekulalar esa rezonator vazifasini bajaradi. Ponderomotiv tortishish* vibratorlar va rezonatorlar o'rtasida paydo bo'ladi. Ponderomotiv kuch molekulalarning kinetik energiyasidan kelib chiqadigan kuchdan kattaroq bo'lganda (ular nafaqat tebranadi, balki chiziqli harakat qiladi), tezlashtirilgan kristallanish sodir bo'ladi - "Mpemba effekti". Ponderomotiv aloqa juda beqaror, Mpemba effekti barcha bog'liq omillarga kuchli bog'liq: muzlash kerak bo'lgan suv hajmi, uni isitish tabiati, muzlash sharoitlari, harorat, konveksiya, issiqlik almashinuvi sharoitlari, gaz bilan to'yinganligi, sovutish moslamasining tebranishi. , ventilyatsiya, aralashmalar, bug'lanish va hokazo.. Ehtimol, hatto yorug'likdan ham ... Shuning uchun, ta'sir juda ko'p tushuntirishlarga ega va ba'zan qayta ishlab chiqarish qiyin. Xuddi shu "rezonans" sababga ko'ra, qaynatilgan suv qaynatilmagan suvga qaraganda tezroq qaynaydi - rezonans qaynagandan keyin bir muncha vaqt suv molekulalarining tebranish intensivligini saqlaydi (sovutish paytida energiya yo'qolishi asosan chiziqli harakatning kinetik energiyasini yo'qotish bilan bog'liq). molekulalar). Kuchli isitish bilan vibrator molekulalari muzlash bilan solishtirganda rezonator molekulalari bilan rollarni o'zgartiradi - vibratorlarning chastotasi rezonatorlarning chastotasidan kamroq, ya'ni molekulalar o'rtasida tortishish emas, balki itarish sodir bo'ladi, bu boshqasiga o'tishni tezlashtiradi. agregatsiya holati(juftlik).
Vlad, 11.12.2012 03:42
Miyamni buzdi ...
Anton, 02.04.2013 02:02
1. Bu ponderomotiv diqqatga sazovor joy haqiqatan ham issiqlik uzatish jarayoniga ta'sir qiladigan darajada ajoyibmi? 2. Bu barcha jismlar ma'lum bir haroratgacha qizdirilganda, ularning strukturaviy zarralari rezonansga kirishini anglatadimi? 3. Nima uchun sovutilganda bu rezonans yo'qoladi? 4. Bu sizning taxminingizmi? Agar manba bo'lsa, ko'rsating. 5. Ushbu nazariyaga ko'ra, idishning shakli muhim rol o'ynaydi va agar u ingichka va tekis bo'lsa, unda muzlash vaqtidagi farq katta bo'lmaydi, ya'ni. buni tekshirishingiz mumkin.
G'udrat, 11.03.2013 10:12 | METAK
Sovuq suvda allaqachon azot atomlari mavjud va suv molekulalari orasidagi masofalar issiq suvga qaraganda yaqinroqdir. Ya'ni, xulosa: Issiq suv azot atomlarini tezroq o'zlashtiradi va shu bilan birga u sovuq suvga qaraganda tez muzlaydi - bu temirning qattiqlashishi bilan solishtirish mumkin, chunki issiq suv muzga aylanadi va issiq temir tez sovutish bilan qattiqlashadi!
Vladimir, 13.03.2013 06:50
yoki, ehtimol, bu: issiq suv va muzning zichligi kamroq zichlik sovuq suv, va shuning uchun suv bir oz vaqt yo'qotib, uning zichligini o'zgartirish kerak emas va u muzlaydi.
Aleksey Mishnev, 21.03.2013 11:50
Zarrachalarning rezonanslari, attraktsionlari va tebranishlari haqida gapirishdan oldin, biz quyidagi savolni tushunishimiz va javob berishimiz kerak: zarrachalarning tebranishiga qanday kuchlar sabab bo'ladi? Chunki kinetik energiyasiz siqilish bo'lmaydi. Siqilishsiz, kengayish bo'lishi mumkin emas. Kengayishsiz kinetik energiya bo'lishi mumkin emas! Siz torlarning rezonansi haqida gapira boshlaganingizda, siz birinchi navbatda ushbu torlardan biri tebranishni boshlashi uchun harakat qilasiz! Jozibadorlik haqida gapirganda, birinchi navbatda, bu jismlarni jalb qiladigan kuchni ko'rsatish kerak! Men barcha jismlar atmosferaning elektromagnit energiyasi bilan siqilganligini va barcha jismlarni, moddalarni va elementar zarralar 1,33 kg kuch bilan. sm2 ga emas, balki elementar zarrachaga.Atmosfera bosimi tanlab bo'lmasligi sababli!Kuch miqdori bilan adashtirmaslik kerak!
Dodik, 31.05.2013 02:59
Menimcha, siz bir haqiqatni unutganga o'xshaysiz - "Ilm o'lchovlar boshlangan joyda boshlanadi". "Issiq" suvning harorati qanday? "Sovuq" suvning harorati qanday? Maqolada bu haqda bir so'z aytilmagan. Bundan xulosa qilishimiz mumkin - butun maqola bema'nilik!
Grigoriy, 06.04.2013 12:17
Dodik, maqolani bema'nilik deb atashdan oldin, ozgina bo'lsa-da, o'rganish haqida o'ylash kerak. Va shunchaki o'lchash emas.
Dmitriy, 24.12.2013 10:57
Issiq suv molekulalari sovuq suvga qaraganda tezroq harakat qiladi, shuning uchun atrof-muhit bilan yaqinroq aloqada bo'ladi, ular barcha sovuqni o'zlashtiradigan ko'rinadi va tezda sekinlashadi.
Ivan, 10.01.2014 05:53
Ushbu saytda bunday anonim maqola paydo bo'lishi ajablanarli. Maqola mutlaqo ilmiy asosga ega emas. Muallif ham, sharhlovchilar ham hodisaning umuman kuzatilganmi yoki kuzatilganmi, qanday sharoitda kuzatilganligini bilish uchun ovora bo‘lmasdan, hodisaning izohini izlashda bir-biri bilan kurashmoqda. Bundan tashqari, biz aslida nima kuzatayotganimiz haqida hatto kelishuv ham yo'q! Shunday qilib, muallif issiq muzqaymoqni tez muzlatishning ta'sirini tushuntirish zarurligini ta'kidlaydi, garchi butun matndan (va "ta'sir muzqaymoq bilan tajribalarda aniqlangan" so'zlaridan) uning o'zi bunday qilmaganligidan kelib chiqadi. tajribalar. Maqolada sanab o'tilgan hodisani "tushuntirish" variantlaridan ko'rinib turibdiki, mutlaqo boshqa tajribalar tasvirlangan, turli sharoitlarda turli xil sharoitlarda o'tkaziladi. suvli eritmalar. Tushuntirishlarning mohiyati ham, ulardagi subjunktiv kayfiyat ham bildirilgan fikrlarning asosiy tekshiruvi ham amalga oshirilmaganligini ko'rsatadi. Kimdir tasodifan kulgili voqeani eshitib, tasodifan o'zining taxminiy xulosasini aytdi. Kechirasiz, lekin bu jismoniy emas. Ilmiy tadqiqot, va suhbat chekish xonasida.
Ivan, 10.01.2014 06:10
Maqolada roliklarni issiq suv bilan to'ldirish va old oynalarni yuvish uchun rezervuarlarni sovuq suv bilan to'ldirish haqida sharhlarga kelsak. Bu erda hamma narsa nuqtai nazardan oddiy elementar fizika. Konkida muzlash sekinroq bo'lgani uchun aniq issiq suv bilan to'ldiriladi. Konkida uchish maydoni tekis va silliq bo'lishi kerak. Uni sovuq suv bilan to'ldirishga harakat qiling - sizda shish paydo bo'ladi va "shishadi", chunki ... Suv bir tekis qatlamda yoyishga ulgurmasdan _tezda muzlaydi. Issiq esa bir tekis qatlamga tarqalib, mavjud muz va qor tuberkullarini eritib yuboradi. Kir yuvish mashinasi ham qiyin emas: sovuq havoda toza suv quyishning ma'nosi yo'q - shisha ustida muzlaydi (hatto issiq); va issiq muzlatmaydigan suyuqlik sovuq oynaning yorilishiga olib kelishi mumkin, bundan tashqari, stakanga borishda spirtning tez bug'lanishi tufayli shisha muzlash nuqtasiga ega bo'ladi (hamma oyning ishlash printsipi bilan hali ham tanishmi) ? - spirt bug'lanadi, suv qoladi).
Ivan, 10.01.2014 06:34
Ammo hodisaning mohiyatiga ko'ra, nega turli sharoitlarda ikki xil tajriba boshqacha davom etadi, deb so'rash ahmoqlikdir. Agar tajriba toza bo'lsa, unda siz bir xil issiq va sovuq suv olishingiz kerak kimyoviy tarkibi- bir xil choynakdan oldindan sovutilgan qaynoq suvni oling. Bir xil idishlarga (masalan, yupqa devorli ko'zoynaklar) quying. Biz uni qor ustiga qo'ymaymiz, lekin bir xil tekis, quruq asosda, masalan, yog'och stolda. Va mikro-muzlatgichda emas, balki juda katta hajmli termostatda - men bir necha yil oldin yozgi uyda, tashqarida havo barqaror va sovuq bo'lganida, taxminan -25C atrofida tajriba o'tkazdim. Suv kristallanish issiqligini chiqargandan keyin ma'lum bir haroratda kristallanadi. Gipoteza issiq suv tezroq soviydi (bu to'g'ri, klassik fizikaga ko'ra, issiqlik uzatish tezligi harorat farqiga mutanosibdir), lekin uning harorati haroratga teng bo'lsa ham, yuqori sovutish tezligini saqlab qoladi. sovuq suv harorati. Savol shundaki, tashqarida +20C haroratgacha sovigan suv bir soat oldin +20C haroratgacha sovigan bir xil suvdan qanday farq qiladi, lekin xonada? Klassik fizika (darvoqe, chekish xonasidagi suhbatga emas, balki yuz minglab va millionlab tajribalarga asoslanib) aytadi: hech narsa, sovutishning keyingi dinamikasi bir xil bo'ladi (faqat qaynoq suv +20 nuqtaga etadi). keyinroq). Tajriba shuni ko'rsatadiki, bir stakan sovuq suv allaqachon kuchli muz qobig'iga ega bo'lganida, issiq suv muzlash haqida o'ylamagan. P.S. Yuriy Kuznetsovning sharhlariga. Muayyan ta'sirning mavjudligi, uning paydo bo'lish shartlari tavsiflanganda va uni izchil ravishda takrorlanganda aniqlangan deb hisoblash mumkin. Va bizda noma'lum shartlar bilan noma'lum tajribalar mavjud bo'lganda, ularni tushuntirish uchun nazariyalarni qurish erta va bu ilmiy nuqtai nazardan hech narsa bermaydi. P.P.S. Xo'sh, Aleksey Mishnevning mulohazalarini ko'z yoshlarisiz o'qib bo'lmaydi - odam fizika va haqiqiy tajribalar bilan hech qanday aloqasi bo'lmagan qandaydir xayoliy dunyoda yashaydi.
Gregori, 13.01.2014 10:58
Ivan, siz Mpemba effektini rad etayotganingizni tushundimmi? Tajribalaringiz ko'rsatganidek, u mavjud emasmi? Nega u fizikada juda mashhur va nega ko'pchilik buni tushuntirishga harakat qilmoqda?
Ivan, 14.02.2014 01:51
Xayrli kun, Gregori! Nopok tajribaning ta'siri mavjud. Ammo, siz tushunganingizdek, bu fizikada yangi qonunlarni izlash uchun sabab emas, balki eksperimentatorning mahoratini oshirish uchun sababdir. Izohlarda aytib o'tganimdek, "Mpemba effekti" ni tushuntirishga qaratilgan barcha urinishlarda tadqiqotchilar aniq nimani va qanday sharoitda o'lchaganlarini aniq shakllantira olmaydilar. Va bularni eksperimental fiziklar deb aytmoqchimisiz? Meni kuldirma. Bu ta'sir fizikada emas, balki turli forumlar va bloglardagi soxta ilmiy munozaralarda ma'lum, ulardan hozir dengiz mavjud. Bu fizikadan uzoq odamlar tomonidan haqiqiy jismoniy ta'sir (noto'g'ri talqin yoki shunchaki afsonaning natijasi emas, balki ba'zi yangi fizik qonunlar natijasi sifatida) sifatida qabul qilinadi. Demak, butunlay boshqa sharoitlarda o'tkazilgan turli tajribalar natijalarini yagona jismoniy effekt sifatida gapirishga asos yo'q.
Pavel, 18.02.2014 09:59
hmm, bolalar... "Tezlik haqida ma'lumot" uchun maqola ... Xafa emas ... ;) Ivan hamma narsada haqdir ...
Grigoriy, 19.02.2014 12:50
Ivan, hozir tasdiqlanmagan shov-shuvli materiallarni nashr etuvchi ko'plab psevdo-ilmiy saytlar mavjudligiga qo'shilaman. Axir, Mpemba effekti hali ham o'rganilmoqda. Bundan tashqari, universitet olimlari tadqiqot olib bormoqda. Misol uchun, 2013 yilda bu ta'sir bir guruh tomonidan o'rganilgan Texnologiya universiteti Singapurda. http://arxiv.org/abs/1310.6514 havolasiga qarang. Ular bu ta'sir uchun tushuntirishni topganiga ishonishadi. Men kashfiyotning mohiyati haqida batafsil yozmayman, lekin ularning fikriga ko'ra, ta'sir vodorod aloqalarida saqlanadigan energiyalarning farqi bilan bog'liq.
Moiseeva N.P. , 19.02.2014 03:04
Mpemba effektini o'rganishga qiziqqan har bir kishi uchun men maqoladagi materialni biroz to'ldirdim va so'nggi natijalar bilan tanishishingiz mumkin bo'lgan havolalarni taqdim etdim (matnga qarang). Fikrlaringiz uchun rahmat.
Ildar, 24.02.2014 04:12 | hamma narsani sanab o'tishdan foyda yo'q
Agar bu Mpemba effekti haqiqatan ham sodir bo'lsa, unda tushuntirishni, menimcha, suvning molekulyar tuzilishida izlash kerak. Suv (ommabop ilmiy adabiyotlardan bilib olganimdek) alohida H2O molekulalari sifatida emas, balki bir nechta molekulalarning (hatto o'nlab) klasterlari sifatida mavjud. Suv harorati oshishi bilan molekulalarning harakat tezligi oshadi, klasterlar bir-biriga qarama-qarshi bo'linadi va valent bog'lanishlar molekulalarda katta klasterlarni yig'ish uchun vaqt yo'q. Klasterlarning hosil bo'lishi molekulyar harakat tezligining pasayishiga qaraganda bir oz ko'proq vaqtni oladi. Va klasterlar kichikroq bo'lgani uchun, shakllanish kristall panjara tezroq sodir bo'ladi. Sovuq suvda, ko'rinishidan, katta, etarlicha barqaror klasterlar panjara shakllanishiga to'sqinlik qiladi, ularni yo'q qilish uchun biroz vaqt kerak bo'ladi. Men o'zim televizorda bankada xotirjam turgan sovuq suv sovuqda bir necha soat davomida suyuq bo'lib qolganda qiziq effektni ko'rdim. Lekin banka ko‘tarilishi bilan, ya’ni joyidan biroz siljigan zahoti idishdagi suv darhol kristallanib, shaffof bo‘lib qoladi va idish yorilib ketadi. Xo'sh, bu ta'sirni ko'rsatgan ruhoniy buni suvning barakali ekanligi bilan izohladi. Aytgancha, suv haroratga qarab yopishqoqligini sezilarli darajada o'zgartiradi. Bu biz uchun katta jonzotlar uchun sezilmaydi, lekin kichik (mm yoki undan kichik) qisqichbaqasimonlar darajasida va undan ham ko'proq bakteriyalar darajasida suvning yopishqoqligi juda muhim omil hisoblanadi. Bu yopishqoqlik, menimcha, suv klasterlarining kattaligi bilan ham belgilanadi.
GRAY, 15.03.2014 05:30
Atrofimizdagi hamma narsa yuzaki xususiyatlar (xususiyatlar)dir, shuning uchun biz energiya sifatida faqat uning mavjudligini har qanday tarzda o'lchashimiz yoki isbotlashimiz mumkin bo'lgan narsalarni qabul qilamiz, aks holda bu boshi berk ko'chadir. Ushbu hodisa, Mpemba effekti faqat barcha fizik modellarni yagona o'zaro ta'sir tuzilishiga birlashtiradigan oddiy hajmli nazariya bilan izohlanishi mumkin. aslida oddiy
Nikita, 06.06.2014 04:27 | mashina
Ammo mashinada ketayotganingizda suv issiq emas, balki sovuq bo'lishiga qanday ishonch hosil qilishingiz mumkin?
Aleksey, 03.10.2014 01:09
Mana, yo‘lda yana bir “kashfiyot”. Plastik shishadagi suv qopqog'i ochiq bo'lsa, tezroq muzlaydi. O'yin-kulgi uchun men qattiq sovuqda tajribani ko'p marta o'tkazdim. Ta'siri aniq. Salom nazariyotchilar!
Evgeniy, 27.12.2014 08:40
Bug'lantiruvchi sovutgichning ishlash printsipi. Biz sovuq va issiq suv bilan ikkita germetik yopiq shisha olamiz. Biz uni sovuqqa qo'yamiz. Sovuq suv tezroq muzlaydi. Endi biz sovuq va issiq suv bilan bir xil shishalarni olib, ularni ochib, sovuqqa qo'yamiz. Issiq suv sovuq suvga qaraganda tezroq muzlaydi. Agar sovuq va issiq suv bilan ikkita havza olsak, u holda issiq suv ancha tez muzlaydi. Bu atmosfera bilan aloqani kuchaytirayotganimiz bilan bog'liq. Bug'lanish qanchalik kuchli bo'lsa, harorat shunchalik tez tushadi. Bu erda biz namlik omilini eslatib o'tishimiz kerak. Namlik qanchalik past bo'lsa, bug'lanish kuchliroq bo'ladi va sovutish kuchliroq bo'ladi.
kulrang TOMSK, 03.01.2015 10:55
GREY, 15.03.2014 05:30 - davom etdi Harorat haqida bilganingiz hamma narsa emas. U yerda yana bir narsa bor. Agar siz haroratning fizik modelini to'g'ri tuzsangiz, u diffuziya, erish va kristallanishdan tortib, bosimning oshishi bilan haroratning oshishi, haroratning oshishi bilan bosimning oshishi kabi shkalalargacha bo'lgan energiya jarayonlarini tavsiflash uchun kalit bo'ladi. Hatto Quyosh energiyasining fizik modeli ham yuqoridagilardan aniq bo'ladi. Men qishdaman. . 20013 yilning erta bahorida harorat modellarini ko'rib chiqib, men umumiy harorat modelini tuzdim. Bir necha oy o'tgach, men harorat paradoksini esladim va keyin tushundimki, mening harorat modelim Mpemba paradoksini ham tasvirlaydi. Bu 2013 yil may-iyun oylarida edi. Men bir yil kechikdim, lekin bu eng yaxshisi. Mening jismoniy modelim muzlatilgan ramka bo'lib, uni oldinga va orqaga qaytarish mumkin va u motor faolligini o'z ichiga oladi, bunda hamma narsa harakat qiladi. Mavzuni takrorlash bilan 8 yillik maktab va 2 yillik kollejim bor. 20 yil o'tdi. Shuning uchun men taniqli olimlarga hech qanday jismoniy modellarni, shuningdek, formulalarni ham bog'lay olmayman. Afsusdaman.
Andrey, 08.11.2015 08:52
Umuman olganda, menda nima uchun issiq suv sovuq suvdan tezroq muzlashi haqida fikr bor. Va mening tushuntirishlarimda hamma narsa juda oddiy, agar qiziqsangiz, menga elektron pochta orqali yozing: [elektron pochta himoyalangan]
Andrey, 08.11.2015 08:58
Kechirasiz, men noto'g'ri e-pochta manzilini berdim, mana bu to'g'ri elektron pochta: [elektron pochta himoyalangan]
Viktor, 23.12.2015 10:37
Menimcha, hamma narsa oddiyroq, bu erda qor yog'adi, u bug'langan gazdir, sovutiladi, shuning uchun sovuq havoda issiq tezroq soviydi, chunki u bug'lanadi va uzoqqa ko'tarilmasdan darhol kristallanadi va gaz holatidagi suv tezroq soviydi. suyuq holatga qaraganda)
Bekjon, 28.01.2016 09:18
Agar kimdir dunyoning ushbu ta'sirlar bilan bog'liq ushbu qonunlarini ochib bergan bo'lsa ham, u bu erda yozmagan bo'lardi.Menimcha, mashhur ilmiy nashrlarda e'lon qilish mumkin bo'lganida, uning sirlarini Internet foydalanuvchilariga ochish mantiqiy bo'lmaydi. jurnallar va buni shaxsan o'zi xalq oldida isbotlaydi.Xo'sh, bu ta'sir haqida bu erda nima yoziladi, aksariyati mantiqqa to'g'ri kelmaydi.)))
Aleks, 22.02.2016 12:48
Assalomu alaykum eksperimentistlar Siz to'g'ri aytdingiz, fan qaerdan boshlanadi... o'lchovlar emas, balki hisoblar. Tasavvur va chiziqli tafakkurdan mahrum bo'lganlar uchun "Eksperiment" abadiy va ajralmas dalil bo'lib, u hammani xafa qildi, endi E= mc2 holatida - hamma eslaydimi? Sovuq suvdan atmosferaga uchayotgan molekulalarning tezligi ular suvdan olib ketadigan energiya miqdorini aniqlaydi (sovutish - bu energiya yo'qolishi).Issiq suvdan molekulalarning tezligi ancha yuqori va olib ketilgan energiya kvadratga teng ( qolgan suv massasining sovish tezligi) Hammasi, agar siz "tajriba" dan uzoqlashsangiz va fanning asosiy asoslarini eslasangiz.
Vladimir, 25.04.2016 10:53 | Meteo
Antifriz kam bo'lgan o'sha kunlarda, isitilmaydigan garajdagi avtomobillarni sovutish tizimidan suv silindr blokini yoki radiatorni muzdan tushirmaslik uchun ish kunidan keyin - ba'zan ikkalasi ham birga to'kilgan. Ertalab issiq suv quyiladi. Qattiq sovuqda dvigatellar muammosiz ishga tushdi. Qandaydir issiq suv yo'qligi sababli jo'mrakdan suv quyilib ketdi. Suv darhol muzlab qoldi. Tajriba qimmatga tushdi - ZIL-131 avtomashinasining silindr bloki va radiatorini sotib olish va almashtirish qancha turadi. Kim ishonmasa, tekshirsin. va Mpemba muzqaymoq bilan tajriba o'tkazdi. Muzqaymoqlarda kristallanish suvga qaraganda boshqacha sodir bo'ladi. Tishlaringiz bilan bir parcha muzqaymoq va bir parcha muzni tishlab ko'ring. Katta ehtimol bilan u muzlamadi, lekin sovutish natijasida qalinlashdi. Chuchuk suv esa issiqmi, sovuqmi, 0*C da muzlaydi. Sovuq suv tez, lekin issiq suv sovishi uchun vaqt kerak bo'ladi.
Wanderer, 06.05.2016 12:54 | Aleksga
"c" - yorug'likning vakuumdagi tezligi E=mc^2 - massa va energiya ekvivalentligini ifodalovchi formula
Albert, 27.07.2016 08:22
Avvalo bilan o'xshashlik qattiq moddalar(bug'lanish jarayoni yo'q). Men yaqinda misni lehimladim suv quvurlari. Jarayon gaz gorelkasini lehimning erish haroratiga qizdirish orqali sodir bo'ladi. Bir mufta bilan bir bo'g'inni isitish vaqti taxminan bir daqiqa. Men bir bo'g'inni muftaga lehimladim va bir necha daqiqadan so'ng uni noto'g'ri lehimlaganimni angladim. Quvurni muftada biroz aylantirish kerak edi. Men yana qo'shimchani burner bilan qizdira boshladim va hayratlanarli darajada bo'g'inni eritish haroratiga qadar qizdirish uchun 3-4 daqiqa kerak bo'ldi. Qanaqasiga!? Axir, quvur hali ham issiq va uni erish haroratiga qadar isitish uchun kamroq energiya kerak bo'lib tuyuladi, ammo hamma narsa aksincha bo'lib chiqdi. Bu allaqachon isitiladigan quvurda sezilarli darajada yuqori bo'lgan issiqlik o'tkazuvchanligi haqida va isitiladigan va sovuq quvur o'rtasidagi chegara ikki daqiqada bo'g'indan uzoqlashishga muvaffaq bo'ldi. Endi suv haqida. Biz issiq va yarim isitiladigan idish tushunchalari bilan ishlaymiz. Issiq idishda issiq, o'ta harakatchan zarralar va faol bo'lmagan sovuq zarralar o'rtasida tor harorat chegarasi hosil bo'ladi, u nisbatan tez periferiyadan markazga harakat qiladi, chunki bu chegarada tez zarralar chegaraning narigi tomonidagi zarrachalarga o'z energiyasini (sovuq) tezda beradi. Tashqi sovuq zarrachalarning hajmi kattaroq bo'lganligi sababli, tez zarralar issiqlik energiyasidan voz kechib, tashqi sovuq zarrachalarni sezilarli darajada qizdira olmaydi. Shuning uchun issiq suvni sovutish jarayoni nisbatan tez sodir bo'ladi. Yarim isitiladigan suvning issiqlik o'tkazuvchanligi ancha past bo'ladi va yarim isitiladigan va sovuq zarralar orasidagi chegaraning kengligi ancha kengroqdir. Bunday keng chegaraning markaziga o'tish issiq idishga qaraganda ancha sekinroq sodir bo'ladi. Natijada, issiq idish issiqdan tezroq soviydi. O'ylaymanki, biz idishning o'rtasidan chetiga bir nechta harorat sensorlarini joylashtirish orqali turli xil haroratdagi suvni sovutish jarayonining dinamikasini kuzatishimiz kerak.
Maks, 19.11.2016 05:07
Tasdiqlangan: Yamalda sovuq bo'lsa, issiq suvli quvur muzlaydi va siz uni isitishingiz kerak, lekin sovuq emas!
Artem, 09.12.2016 01:25
Bu qiyin, lekin menimcha, sovuq suv issiq suvdan ko'ra zichroq, hatto qaynatilgan suvdan ham yaxshiroq va bu erda sovutishning tezlashishi va hokazo. issiq suv sovuq haroratgacha etib boradi va undan o'tib ketadi va issiq suv yuqoridan emas, balki pastdan muzlashini hisobga olsangiz, bu jarayonni juda tezlashtiradi!
Aleksandr Sergeev, 21.08.2017 10:52
Bunday ta'sir yo'q. Afsuski. 2016 yilda Nature'da ushbu mavzu bo'yicha batafsil maqola chop etildi: https://en.wikipedia.org/wiki/Mpemba_effect Bundan aniq ko'rinib turibdiki, ehtiyotkorlik bilan tajribalar bilan (agar iliq va sovuq suv namunalari hamma narsada bir xil bo'lsa) haroratdan tashqari) ta'sir kuzatilmaydi.
Zavlab, 22.08.2017 05:31
Viktor, 27.10.2017 03:52
— Haqiqatan ham shunday. - agar siz maktabda issiqlik sig'imi va energiyani saqlash qonuni nima ekanligini tushunmasangiz. Tekshirish oson - buning uchun sizga kerak: xohish, bosh, qo'llar, suv, muzlatgich va budilnik. Mutaxassislar yozganidek, konki maydonlari sovuq suv bilan muzlatilgan (to'ldirilgan), kesilgan muz esa iliq suv bilan tekislanadi. Qishda esa suvni emas, balki antifrizli suyuqlikni yuvish idishiga quyishingiz kerak. Suv har qanday holatda muzlaydi, sovuq suv esa tezroq muzlaydi.
Irina, 23.01.2018 10:58
Butun dunyo olimlari Aristotel davridan beri bu paradoks bilan kurashib kelishdi va Viktor, Zavlab va Sergeevlar eng aqlli bo'lib chiqdi.
Denis, 01.02.2018 08:51
Maqolada hamma narsa to'g'ri yozilgan. Ammo sabab biroz boshqacha. Qaynatish jarayonida unda erigan havo suvdan bug'lanadi, shuning uchun qaynayotgan suv sovishi bilan uning zichligi oxir-oqibat bir xil haroratdagi xom suvdan kamroq bo'ladi. Turli xil issiqlik o'tkazuvchanligi uchun har xil zichlikdan tashqari boshqa sabablar yo'q.
Zavlab, 01.03.2018 08:58 | Laboratoriya mudiri
Irina:), "butun dunyo olimlari" bu "paradoks" bilan kurashmaydi; haqiqiy olimlar uchun bu "paradoks" oddiygina mavjud emas - bu yaxshi takrorlanadigan sharoitlarda osongina tekshiriladi. "Paradoks" afrikalik bola Mpembaning takrorlab bo'lmaydigan tajribalari tufayli paydo bo'ldi va shunga o'xshash "olimlar" tomonidan oshirildi :)
miroland, 23.03.2019 07:20
Afrikaning qoq markazida yashovchi, ehtimol hech qachon qor ko'rmagan tanzaniyalik bola... ;-D men hech narsani chalkashtirib yubormayapmanmi???)))
Sergey, 14.04.2019 02:02
Biz ikkita elastik tasmasini olamiz, ikkalasini bir-biridan ko'proq cho'zamiz (sovuq va iliq suvning ichki energiyasiga o'xshash) va bir vaqtning o'zida elastik tasmalarning bir uchini bo'shatamiz. Qaysi kauchuk tasma tezroq qisqaradi?
Artanis, 05.08.2019 03:34
Men bu tajribani o'zim boshdan kechirdim. Muzlatgichga ikkita butunlay bir xil stakan issiq va sovuq suv qo'ydim. Sovuq ancha tez muzlab qoldi. Issiq hali ham bir oz issiq edi. Mening tajribamda nima noto'g'ri?
Zavlab, 09.05.2019 06:21 |
Artanis, Sizning tajribangizga ko'ra, "hamma narsa shunday" :) - "Mpemba effekti" to'g'ri bajarilgan tajriba bilan mavjud emas, bu bir xil hajmdagi suv uchun bir xil sovutish sharoitlarini faqat har xil boshlang'ich haroratlarda ta'minlaydi. Sizni tabriklayman - siz yorug'lik, aql va asosiy jismoniy qonunlarning g'alabasi tomoniga o'tdingiz va "Mpemba sektasi" va YouTube videolari muxlislaridan "ular bizga nima haqida yolg'on gapirishdi" uslubida uzoqlasha boshladingiz. fizika darslari "... :)
Moiseeva N.P. , 16.05.2019 04:30 | Ch. muharrir
Siz haqsiz, ko'p narsa eksperimental sharoitga bog'liq. Ammo agar ta'sir umuman kuzatilmagan bo'lsa, unda hech qanday tadqiqot va jiddiy jurnallarda nashrlar bo'lmas edi. Eslatmani oxirigacha o'qidingizmi? Bu yerda YouTube videolari haqida gap yo'q.
Zavlab, 06.08.2019 05:26 | SlavNeftGaz-YuzhNorthZapEast-Sintez Nima bo'lishidan qat'iy nazar
Natalya Petrovna, biz fanda "qayta ishlab chiqarish inqirozi" davrida yashayapmiz, o'shanda "nashr et yoki yo'q bo'lib ket" shiori ostida iqtiboslar indeksini oshirish uchun "baxtsiz olimlar" shubhali eksperimental dalillarni asoslash uchun aqldan ozgan nazariyalarni ixtiro qilishda raqobat qilishni afzal ko'rishadi. Faqat nazariy maqolaga o'tirishdan oldin ushbu ma'lumotlarni tekshirish uchun ozgina vaqt va resurslarni sarflash o'rniga ma'lumotlar. Bunday "baxtsiz olimlar" ga aynan siz maqolada aytib o'tgan "Singapurlik fiziklar" misol bo'la oladi - ularning nashrida o'zlarining eksperimental ma'lumotlari mavjud emas, balki faqat "O: H-O" noaniq hodisasining mumkin bo'lgan ta'siri haqida yalang'och nazariy asoslar mavjud. Bog'lanishning g'ayritabiiy bo'shashishi" suvning anomal muzlashi jarayoni haqida, uni Frensis Bekon va Rene Dekart va hatto Aristotel miloddan avvalgi 350 yilda kuzatgan. ... Va shaxsan men Zagreb universitetidan Nikola Bregovichning Buyuk Britaniya Qirollik Kimyo Jamiyatidan 1000 funt sterling miqdoridagi mukofot pulini olganidan juda xursandman, chunki u yaxshi jihozlardan foydalangan holda, takrorlanadigan sharoitlarda, u o'zi hech qanday jismoniy jihatdan tushunarli natijalarni o'lchadi. anomaliyalarni keltirib chiqardi va o'lchovlar qanchalik bema'ni edi, Mpemba bola va uning izdoshlari va bu noqulay tajribalar uchun "nazariy asos" berishga harakat qilganlarning etarliligini so'radi.
Qaysi suv tezroq, issiq yoki sovuq muzlashiga ta'sir qiluvchi ko'plab omillar mavjud, ammo savolning o'zi biroz g'alati tuyuladi. Buning ma'nosi va bu fizikadan ma'lumki, issiq suv muzga aylanishi uchun solishtirilayotgan sovuq suv haroratiga qadar sovishi uchun hali vaqt kerak. Ushbu bosqichni o'tkazib yuborish mumkin va shunga ko'ra u o'z vaqtida g'alaba qozonadi.
Ammo sovuqda qaysi suv tezroq muzlaydi - sovuqmi yoki issiqmi, degan savolga javobni shimoliy kengliklarning har qanday aholisi biladi. Darhaqiqat, ilmiy jihatdan, har qanday holatda ham sovuq suv tezroq muzlashi kerakligi ma'lum bo'ldi.
1963 yilda maktab o'quvchisi Erasto Mpemba murojaat qilgan fizika o'qituvchisi kelajakdagi muzqaymoqning sovuq aralashmasi nima uchun shunga o'xshash, ammo issiq muzqaymoqqa qaraganda uzoqroq muzlashini tushuntirish iltimosi bilan xuddi shunday fikrda edi.
"Bu universal fizika emas, balki Mpemba fizikasining bir turi"
O'sha paytda o'qituvchi bunga faqat kuldi, lekin bir vaqtlar Erasto o'qigan maktabga tashrif buyurgan fizika professori Denis Osborne bunday effekt mavjudligini eksperimental ravishda tasdiqladi, garchi o'sha paytda buning uchun hech qanday izoh yo'q edi. 1969 yilda mashhur ilmiy jurnal bu o'ziga xos ta'sirni tasvirlab bergan bu ikki kishining qo'shma maqolasi chop etildi.
O'shandan beri, aytmoqchi, qaysi suv tezroq muzlashadi - issiqmi yoki sovuqmi - o'z nomiga ega - Mpemba effekti yoki paradoks.
Savol uzoq vaqtdan beri mavjud
Tabiiyki, bunday hodisa avval ham bo'lgan va boshqa olimlarning ishlarida ham tilga olingan. Bu masala nafaqat maktab o'quvchisini qiziqtirdi, balki bir vaqtning o'zida Rene Dekart va hatto Aristotel ham bu haqda o'ylagan.
Ammo ular bu paradoksni hal qilish yo'llarini faqat yigirmanchi asrning oxirida izlay boshladilar.
Paradoksning yuzaga kelishi uchun shartlar
Muzqaymoq kabi, tajriba davomida muzlab qoladigan oddiy suv emas. Qaysi suv tezroq muzlashi haqida bahslashishni boshlash uchun ma'lum shartlar mavjud bo'lishi kerak - sovuq yoki issiq. Ushbu jarayonning borishiga nima ta'sir qiladi?
Endi, 21-asrda, bu paradoksni tushuntira oladigan bir nechta variantlar ilgari surildi. Qaysi suv tezroq muzlaydi, issiq yoki sovuq, uning bug'lanish tezligi sovuq suvga qaraganda yuqori ekanligiga bog'liq bo'lishi mumkin. Shunday qilib, uning hajmi kamayadi va hajmi kamayishi bilan muzlash vaqti sovuq suvning bir xil boshlang'ich hajmini olganimizdan ko'ra qisqaroq bo'ladi.
Muzlatgichni muzdan tushirganingizdan beri biroz vaqt o'tdi.
Qaysi suv tezroq muzlaydi va nima uchun bu sodir bo'ladi, tajriba uchun ishlatiladigan muzlatgichning muzlatgichida bo'lishi mumkin bo'lgan qor qoplamasi ta'sir qilishi mumkin. Agar siz hajmi jihatidan bir xil bo'lgan ikkita idishni olsangiz, lekin ulardan birida issiq suv, ikkinchisida sovuq bo'lsa, issiq suvli idish ostidagi qorni eritib, sovutgich devori bilan issiqlik darajasining aloqasini yaxshilaydi. Sovuq suvli idish buni qila olmaydi. Sovutgich kamerasida qor bilan qoplangan bunday qoplama bo'lmasa, sovuq suv tezroq muzlashi kerak.
Yuqori - pastki
Shuningdek, suvning tezroq muzlashi hodisasi - issiq yoki sovuq - quyidagicha izohlanadi. Muayyan qonunlarga rioya qilgan holda, sovuq suv muzlay boshlaydi yuqori qatlamlar, issiq bo'lsa, buning aksini qiladi - pastdan yuqoriga muzlay boshlaydi. Ma'lum bo'lishicha, sovuq suv tepasida sovuq qatlam bo'lib, joylarda allaqachon hosil bo'lgan muz konvektsiya jarayonlarini yomonlashtiradi. termal nurlanish, shu bilan qaysi suv tezroq muzlashini tushuntiradi - sovuq yoki issiq. Havaskor tajribalardan olingan fotosuratlar ilova qilingan va bu bu erda aniq ko'rinadi.
Issiqlik o'chadi, yuqoriga ko'tariladi va u erda juda salqin qatlam bilan uchrashadi. Issiqlik nurlanishi uchun erkin yo'l yo'q, shuning uchun sovutish jarayoni qiyinlashadi. Issiq suvning yo'lida bunday to'siqlar mutlaqo yo'q. Qaysi biri tezroq muzlaydi - sovuqmi yoki issiqmi, ehtimol natija nimaga bog'liq?Siz har qanday suvda ma'lum moddalar erigan deb javobni kengaytirishingiz mumkin.
Natijaga ta'sir qiluvchi omil sifatida suvdagi aralashmalar
Agar siz aldamasangiz va suv bilan ishlatmasangiz bir xil tarkib, ba'zi moddalarning kontsentratsiyasi bir xil bo'lsa, sovuq suv tezroq muzlashi kerak. Ammo agar erigan vaziyat yuzaga kelsa kimyoviy elementlar faqat issiq suvda mavjud va sovuq suvda ular yo'q, keyin issiq suvning avvalroq muzlashi ehtimoli bor. Buning sababi shundaki, suvda erigan moddalar kristallanish markazlarini hosil qiladi va bu markazlarning kichik soni bilan suvning qattiq holatga aylanishi qiyin. Hatto suvning haddan tashqari sovishi ham mumkin, ya'ni noldan past haroratlarda u suyuq holatda bo'ladi.
Ammo bu versiyalarning barchasi, aftidan, olimlarga to'liq mos kelmadi va ular bu masala ustida ishlashni davom ettirdilar. 2013-yilda Singapurdagi tadqiqotchilar guruhi asriy sirni yechganini aytishdi.
Bir guruh xitoylik olimlarning ta'kidlashicha, bu ta'sirning siri vodorod bog'lari deb ataladigan bog'lardagi suv molekulalari o'rtasida to'plangan energiya miqdorida.
Xitoy olimlarining javobi
Quyida qaysi suv tezroq muzlashini tushunish uchun kimyo haqida ma'lumotga ega bo'lishingiz kerak bo'lgan ma'lumot - issiq yoki sovuq. Ma'lumki, u ikkita H (vodorod) atomidan va bir O (kislorod) atomidan iborat bo'lib, ular kovalent aloqalar bilan bog'langan.
Shu bilan birga, bitta molekulaning vodorod atomlari qo'shni molekulalarga, ularning kislorod komponentiga tortiladi. Bu bog'lanishlar vodorod bog'lari deyiladi.
Shuni esda tutish kerakki, bir vaqtning o'zida suv molekulalari bir-biriga itarish ta'siriga ega. Olimlarning ta'kidlashicha, suv qizdirilganda uning molekulalari orasidagi masofa oshadi va bunga itaruvchi kuchlar yordam beradi. Ma’lum bo‘lishicha, sovuq holatda molekulalar o‘rtasida bir xil masofani egallab, ular cho‘zilgan deyish mumkin va ular ko‘proq energiya zaxirasiga ega bo‘ladi. Aynan shu energiya zahirasi suv molekulalari bir-biriga yaqinlasha boshlaganda chiqariladi, ya'ni sovutish sodir bo'ladi. Ma'lum bo'lishicha, issiq suvda ko'proq energiya zahirasi va uni noldan past haroratgacha sovutganda ko'proq ajralib chiqishi sovuq suvga qaraganda tezroq sodir bo'ladi, bunday energiya kamroq zaxiraga ega. Xo'sh, qaysi suv tezroq muzlaydi - sovuqmi yoki issiqmi? Ko'chada va laboratoriyada Mpemba paradoksi paydo bo'lishi kerak va issiq suv tezroq muzga aylanishi kerak.
Ammo savol hali ham ochiq
Ushbu yechimning faqat nazariy tasdig'i bor - bularning barchasi chiroyli formulalarda yozilgan va ishonchli ko'rinadi. Ammo suvning tezroq muzlashi - issiq yoki sovuq bo'lgan eksperimental ma'lumotlar amalda qo'llanilsa va ularning natijalari taqdim etilsa, Mpemba paradoksi haqidagi savolni yopiq deb hisoblash mumkin.
Mpemba effekti yoki nima uchun issiq suv sovuq suvdan tezroq muzlaydi? Mpemba effekti (Mpemba paradoksi) paradoks bo'lib, ba'zi sharoitlarda issiq suv sovuq suvdan tezroq muzlaydi, garchi u muzlash jarayonida sovuq suv haroratidan o'tishi kerak. Bu paradoks odatiy g'oyalarga zid bo'lgan eksperimental haqiqat bo'lib, unga ko'ra, bir xil sharoitlarda, ko'proq isitiladigan tananing bir xil haroratgacha sovishi uchun kamroq isitiladigan tananing ma'lum bir haroratgacha sovishi uchun ko'proq vaqt kerak bo'ladi. Bu hodisani bir vaqtning o'zida Aristotel, Frensis Bekon va Rene Dekart payqashgan, ammo 1963 yilda tanzaniyalik maktab o'quvchisi Erasto Mpemba issiq muzqaymoq aralashmasi sovuqdan tezroq muzlashini aniqlagan. Magambinskayaning talabasi bo'lish o'rta maktab Tanzaniyada Erasto Mpemba qildi amaliy ish pishirishda. U uyda muzqaymoq tayyorlashi kerak edi - sutni qaynatib, unda shakarni eritib, xona haroratiga qadar sovutib, keyin muzlatish uchun muzlatgichga qo'ying. Ko'rinishidan, Mpemba unchalik tirishqoq talaba emas edi va topshiriqning birinchi qismini bajarishni kechiktirdi. Dars oxirigacha yetib bormasligidan qo‘rqib, haligi issiq sutni muzlatgichga qo‘ydi. Ajablanarlisi shundaki, u berilgan texnologiya bo'yicha tayyorlangan o'rtoqlarining sutidan ham erta muzlab qoldi. Shundan so'ng Mpemba nafaqat sut, balki oddiy suv bilan ham tajriba o'tkazdi. Qanday bo'lmasin, u Mkvava o'rta maktabining talabasi sifatida Dar Es-Salamdagi Universitet kolleji professori Dennis Osborndan (maktab direktori talabalarga fizika bo'yicha ma'ruza o'qish uchun taklif qilingan) suv haqida so'radi: "Agar siz suv hajmi teng bo'lgan ikkita bir xil idish, shunda ularning birida suv harorati 35 ° C, ikkinchisida esa - 100 ° C bo'ladi va ularni muzlatgichga qo'ying, keyin ikkinchisida suv tezroq muzlaydi. Nega?" Osborn bu masala bilan qiziqib qoldi va tez orada, 1969 yilda u Mpemba bilan birga o'zlarining tajribalari natijalarini Physics Education jurnalida nashr etishdi. O'shandan beri ular kashf etgan effekt Mpemba effekti deb ataladi. Hozirgacha hech kim bu g'alati ta'sirni qanday tushuntirishni aniq bilmaydi. Olimlar ko'p bo'lsa-da, bitta versiyaga ega emaslar. Hammasi issiq va sovuq suvning xossalaridagi farq haqida, lekin bu holatda qaysi xususiyatlar muhim rol o'ynashi hali aniq emas: o'ta sovutish, bug'lanish, muz hosil bo'lish, konveksiya yoki suyultirilgan gazlarning suvga ta'siri. turli haroratlar. Mpemba effektining paradoksi shundaki, tananing haroratgacha sovishi vaqti muhit , bu tana va atrof-muhit o'rtasidagi harorat farqiga mutanosib bo'lishi kerak. Bu qonun Nyuton tomonidan o'rnatilgan va shundan beri amalda ko'p marta tasdiqlangan. Bunday ta'sirda 100 ° S haroratli suv 35 ° S haroratli bir xil miqdordagi suvga qaraganda 0 ° C haroratgacha tezroq soviydi. Biroq, bu hali paradoksni anglatmaydi, chunki Mpemba effekti ma'lum fizika doirasida tushuntirilishi mumkin. Mpemba effekti uchun ba'zi tushuntirishlar: Bug'lanish Issiq suv idishdan tezroq bug'lanadi va shu bilan uning hajmini pasaytiradi va bir xil haroratda kichikroq hajmdagi suv tezroq muzlaydi. 100 S ga qadar qizdirilgan suv 0 S ga qadar sovutilganda massasining 16% ni yo'qotadi. Bug'lanishning ta'siri qo'sh effektdir. Birinchidan, sovutish uchun zarur bo'lgan suv massasi kamayadi. Va ikkinchidan, suv fazasidan bug 'fazasiga o'tishning bug'lanish issiqligining pasayishi tufayli harorat pasayadi. Harorat farqi Issiq suv va sovuq havo o'rtasidagi harorat farqi kattaroq bo'lganligi sababli, bu holda issiqlik almashinuvi yanada qizg'in va issiq suv tezroq soviydi. Gipotermiya Suv 0 C dan past soviganida, u har doim ham muzlamaydi. Ba'zi sharoitlarda u haddan tashqari sovutishdan o'tishi mumkin, muzlashdan past haroratlarda suyuq bo'lib qoladi. Ba'zi hollarda suv -20 S haroratda ham suyuq holatda qolishi mumkin. Bunday ta'sirning sababi shundaki, birinchi muz kristallari shakllana boshlashi uchun kristall hosil bo'lish markazlari kerak. Agar ular suyuq suvda bo'lmasa, u holda kristallar o'z-o'zidan paydo bo'lishi uchun harorat etarli darajada pasayguncha o'ta sovutish davom etadi. Ular haddan tashqari sovutilgan suyuqlikda shakllana boshlaganda, ular tezroq o'sib, muz hosil qilish uchun muzlashadigan shilimshiq muz hosil qiladi. Issiq suv gipotermiyaga eng ko'p ta'sir qiladi, chunki uni isitish erigan gazlar va pufakchalarni olib tashlaydi, bu esa o'z navbatida muz kristallari shakllanishi uchun markaz bo'lib xizmat qilishi mumkin. Nima uchun hipotermiya issiq suvning tezroq muzlashiga olib keladi? Haddan tashqari sovutilmagan sovuq suvda quyidagilar sodir bo'ladi. Bunday holda, idish yuzasida yupqa muz qatlami hosil bo'ladi. Ushbu muz qatlami suv va sovuq havo o'rtasida izolyator vazifasini bajaradi va keyingi bug'lanishni oldini oladi. Bu holda muz kristallarining hosil bo'lish tezligi past bo'ladi. Issiq suv o'ta sovutishga duchor bo'lsa, o'ta sovutilgan suv muzning himoya sirt qatlamiga ega emas. Shuning uchun u ochiq tepa orqali issiqlikni tezroq yo'qotadi. Supercooling jarayoni tugagach va suv muzlaganda, ko'proq issiqlik yo'qoladi va shuning uchun ko'proq muz hosil bo'ladi. Ushbu ta'sirning ko'plab tadqiqotchilari gipotermiyani Mpemba effekti holatida asosiy omil deb bilishadi. Konveksiya Sovuq suv yuqoridan muzlay boshlaydi, shu bilan issiqlik radiatsiyasi va konvektsiya jarayonlari yomonlashadi va shuning uchun issiqlik yo'qoladi, issiq suv esa pastdan muzlay boshlaydi. Bu ta'sir suv zichligidagi anomaliya bilan izohlanadi. Suv 4 C da maksimal zichlikka ega. Agar siz suvni 4 C ga sovutib, uni pastroq haroratga qo'ysangiz, suvning sirt qatlami tezroq muzlaydi. Bu suv 4 C haroratda suvdan kamroq zichroq bo'lgani uchun u sirtda qolib, nozik sovuq qatlam hosil qiladi. Bunday sharoitda qisqa vaqt ichida suv yuzasida yupqa muz qatlami hosil bo'ladi, lekin bu muz qatlami 4 C haroratda qoladigan suvning pastki qatlamlarini himoya qiluvchi izolyator bo'lib xizmat qiladi. Shuning uchun keyingi sovutish jarayoni sekinroq bo'ladi. Issiq suv bo'lsa, vaziyat butunlay boshqacha. Suvning sirt qatlami bug'lanish va katta harorat farqi tufayli tezroq soviydi. Bundan tashqari, sovuq suv qatlamlari issiq suv qatlamlariga qaraganda zichroqdir, shuning uchun sovuq suv qatlami pastga tushib, iliq suv qatlamini yuzaga ko'taradi. Suvning bunday aylanishi haroratning tez pasayishini ta'minlaydi. Lekin nima uchun bu jarayon muvozanat nuqtasiga etib bormaydi? Mpemba effektini konveksiya nuqtai nazaridan tushuntirish uchun suvning sovuq va issiq qatlamlari bir-biridan ajralib, konvektsiya jarayonining o'zi suvning o'rtacha harorati 4 C dan pastga tushgandan keyin davom etadi, deb taxmin qilish kerak edi. Ushbu gipotezani tasdiqlaydigan eksperimental ma'lumotlar sovuq va issiq suv qatlamlari konveksiya jarayoni bilan ajralib turadi. Suvda erigan gazlar Suvda doimo erigan gazlar mavjud - kislorod va karbonat angidrid. Bu gazlar suvning muzlash nuqtasini kamaytirish qobiliyatiga ega. Suv qizdirilganda, bu gazlar suvdan ajralib chiqadi, chunki ularning suvda eruvchanligi yuqori haroratlarda past bo'ladi. Shuning uchun, issiq suv soviganida, u har doim isitilmaydigan sovuq suvga qaraganda kamroq erigan gazlarni o'z ichiga oladi. Shuning uchun isitiladigan suvning muzlash nuqtasi yuqoriroq va u tezroq muzlaydi. Bu omil ba'zan Mpemba effektini tushuntirishda asosiy omil hisoblanadi, garchi bu faktni tasdiqlovchi eksperimental ma'lumotlar yo'q. Issiqlik o'tkazuvchanligi Sovutgich kamerasining muzlatgichiga kichik idishlarda suv qo'yilganda bu mexanizm muhim rol o'ynashi mumkin. Bunday sharoitda issiq suv idishi ostidagi muzlatgichdagi muzni eritishi va shu bilan muzlatgich devori bilan issiqlik aloqasi va issiqlik o'tkazuvchanligini yaxshilashi kuzatilgan. Natijada, issiqlik issiq suv idishidan sovuqdan tezroq chiqariladi. O'z navbatida, sovuq suvli idish ostidagi qorni eritmaydi. Bularning barchasi (shuningdek, boshqa) shartlar ko'plab tajribalarda o'rganilgan, ammo ularning qaysi biri Mpemba effektini yuz foiz ko'paytirishni ta'minlaydi degan savolga aniq javob olinmagan. Masalan, 1995 yilda nemis fizigi David Auerbax bu ta'sirga o'ta sovutish suvining ta'sirini o'rgangan. U haddan tashqari sovutilgan holatga kelgan issiq suv sovuq suvga qaraganda yuqori haroratda muzlashini va shuning uchun ikkinchisidan tezroq muzlashini aniqladi. Ammo sovuq suv issiq suvga qaraganda tezroq sovutilgan holatga etadi va shu bilan oldingi kechikishni qoplaydi. Bundan tashqari, Auerbachning natijalari issiq suv kamroq kristallanish markazlari tufayli ko'proq super sovutishga erisha olganligi haqidagi oldingi ma'lumotlarga zid edi. Suv qizdirilganda undan erigan gazlar chiqariladi, qaynatilganda esa unda erigan ba'zi tuzlar cho'kadi. Hozircha faqat bitta narsani aytish mumkin - bu ta'sirning ko'payishi tajriba o'tkaziladigan shartlarga bog'liq. To'g'ri, chunki u har doim ham takrorlanmaydi. O. V. Mosin
