Liema ilma tiffriża aktar malajr: jaħraq jew kiesaħ? Liema ma tiddependix

Fil-fatt, ftit ilma tiffriża aktar malajr, jaħraq jew kiesaħ, affettwati minn ħafna fatturi, iżda l-kwistjoni nnifisha tidher daqsxejn fard. Huwa mifhum, u huwa magħruf mill-fiżika li l-ilma sħun għad irid ħin jiksaħ għat-temperatura ilma kiesaħ huwa mqabbel mal jduru għal silġ. ilma kiesaħ tista 'skip dan il-pass u, rispettivament, maż-żmien dan jirbaħ. Iżda l-risposta għad-domanda dwar liema ilma tiffriża aktar malajr - jaħraq jew kiesaħ - barra fil-kesħa, li jaf kull abitant tas-latitudnijiet tat-tramuntana. Fil-fatt, b'mod xjentifiku, jidher li fi kwalunkwe każ, l-ilma kiesaħ huwa sempliċiment obbligat li jiffriżaw aktar malajr.

Just ħsibt u għalliem fiżika, li daru student Erasto Mpemba fl-1963 ma 'talba biex tispjega għaliex it-taħlita kiesaħ krema futur silġ iffriżati itwal minn simili, iżda sħun.

"Mhuwiex fiżika dinja, u xi fiżika Mpemba"

F'dak iż-żmien, l-għalliem biss laughed dwar dan, iżda Deniss Osborne, professur tal-fiżika, li darba saq lejn l-istess skola, fejn studja Erasto, sperimentali ikkonferma l-eżistenza ta 'effett bħal dan, għalkemm spjegazzjoni jekk ma kienx. Fl-1969, fil-magażin xjenza popolari ppubblikat dokument konġunt taż-żewġ irġiel, li jkunu deskritti dan it-tip ta 'effett. Minn dakinhar, mill-mod, il-kwistjoni ta 'liema l-ilma tiffriża aktar malajr - jaħraq jew kiesaħ, għandha f'isimha - l-effett jew paradoss Mpemba.

Il-kwistjoni qamet twil ilu

Naturalment, qabel dan il-fenomenu sar li jkun, u li huma msemmija fit-xogħlijiet ta 'skulari oħra. Mhux biss l-istudent interessati f'din il-mistoqsija, iżda wkoll ħin tiegħek jaħsbu dwar dak Frensis BEKON, Rene Dekart, u anke Aristotle. Dak biss approċċi biex isolvi dan il-paradoss bdew ifittxu biss fl-aħħar tas-seklu għoxrin.

Kundizzjonijiet għall-paradoss seħħet

Bħal fil-każ ta 'ġelat, mhux ilma ordinarju biss tiffriża matul l-esperiment. Għandu jkun hemm ċerti kundizzjonijiet sabiex jinbeda dibattitu li l-ilma tiffriża aktar malajr - jaħraq jew kiesaħ. Liema jaffettwa l-kors tal-proċess?

Issa, fis-seklu 21, tressaq għadd ta 'għażliet li jistgħu jispjegaw il-danyj paradoss. Dak li l-ilma tiffriża aktar malajr, jaħraq jew kiesaħ, tista 'tiddependi fuq il-fatt li l l-ilma sħun għandha aktar milli cold, ir-rata ta' evaporazzjoni. Għalhekk, il-volum tagħha jonqos, u ssir iżgħar kif it-tnaqqis ta 'volum u l-ħin iffriżar, milli jekk nieħdu l-istess volum oriġinali ta' ilma kiesaħ.

Kien ilu iddifrostjat friża

Fil-fatt, ftit ilma tiffriża aktar malajr, u għaliex dan qed jiġri, jista 'jaffettwa inforra borra li jista' jseħħ fil-friġġ friża, użati għall-esperiment. Jekk nieħdu żewġ kontenituri huma identiċi fid-daqs, iżda f'wieħed minnhom se jkun l-ilma sħun, u fl-ieħor - kontenitur ilma kiesaħ mal-mdewba bis-sħana taħt borra, b'hekk tittejjeb s-saff kuntatt termali mal-ħajt friġġ. Il-kontenitur ma 'l-ilma kiesaħ ma tistax tagħmel dan. Jekk tali kisja bil-borra fil-friġġ mhix ilma kiesaħ għandu sħun aktar malajr.

Top - qiegħ

Ukoll, il-fenomenu ta 'fejn l-ilma tiffriża aktar malajr - jaħraq jew kiesaħ, hija spjegata kif ġej. Wara ċerti liġijiet, ilma kiesaħ jibda jiffriża mill-saffi ta 'fuq meta sħun ma dan il-mod ieħor madwar - jibda' ffriżar mill-isfel. B'hekk jidher li l-ilma kiesaħ, li jkollhom saff ta 'fuq ma' postijiet kiesaħ diġà ffurmaw silġ innifsu tiddeterjora hekk il-proċessi ta 'konvezzjoni u radjazzjoni termali, u b'hekk spjegat dak l-ilma tiffriża aktar malajr - jaħraq jew kiesaħ. Ritratti mill-esperimenti dilettanti mehmuża, u hawn huwa viżibbli b'mod ċar.

Saħħan toħroġ, bil-għan fuq, u ltaqa hemm b'sodda kiesaħ ħafna. triq b'xejn għar-radjazzjoni tas-sħana ma tkunx disponibbli, għaliex il-proċess tat-tkessiħ isir diffiċli. Tali ostakli fil-passaġġ tiegħu għandha assolutament ebda ilma sħun. Liema tiffriża aktar malajr - jaħraq jew kiesaħ, li jiddependi fuq dak ir-riżultat probabbli, tista 'testendi l-rispons li kull ilma għandu ċerta sustanza maħlula fih.

Impuritajiet fil-kompożizzjoni tal-ilma bħala fattur li jaffettwa l-eżitu tal-

Jekk mhux iqarrqu u biex jużaw l-ilma bl-istess kompożizzjoni, fejn il-konċentrazzjoni ta 'ċerti sustanzi huma identiċi, allura l-ilma kiesaħ għandhom jiġu ffriżati malajr. Iżda jekk l-istess sitwazzjoni sseħħ meta l-elementi kimiċi maħlul disponibbli biss fl-ilma sħun u ilma kiesaħ fl-istess ħin dawn ma jkollhomx, allura huwa possibbli li jkun hemm friża ilma sħun qabel. Ir-raġuni hija li sustanzi maħlula fl-ilma jinħolqu ċentri kristallizzazzjoni, u ma 'numru żgħir ta' dawn iċ-ċentri tidwir ilma fis-istat solidu huwa diffiċli. Forsi anke mkessaħ ħafna ilma, fis-sens li fis-żero temperatura, se jkun fi stat likwidu.

Iżda dawn il-verżjonijiet kollha, apparentement, mhux sa l-aħħar ta 'xjentisti organizzati u dawn komplew jaħdmu fuq din il-kwistjoni. Fl-2013, tim ta 'riċerkaturi fis-Singapor qal li huma rnexxielhom isolvu l-riddle antiki. A grupp ta 'xjenzati Ċiniż jgħid li l-sigrieti ta' dan l-effett huwa l-ammont ta 'enerġija, li hija maħżuna bejn il molekuli ilma fil-komunikazzjonijiet tagħha, imsejħa idroġenu.

It-tweġiba mill-xjenzati Ċiniż

Aktar informazzjoni se ssegwi, għal fehim tagħhom hija meħtieġa li għandhom xi tagħrif fil-kimika biex jifhmu liema tip ta 'ilma tiffriża aktar malajr - jaħraq jew kiesaħ. Kif inhu magħruf, molekula ilma jikkonsisti minn żewġ atomi ta 'H (idroġenu) u atomu wieħed mill O (ossiġnu) li jinżammu flimkien permezz rabtiet kovalenti.

Iżda atomi tal-idroġenu ukoll waħedhom u molekuli huma attirati molekuli ġirien, li komponent ossiġenu tagħhom. Huwa dawn il-bonds huma msejħa idroġenu.

Għandu jiġi mfakkar li fl-istess ħin, molekuli ilma jaġixxu fuq kull repulsive oħra. Ix-xjentisti nnutaw li t-tisħin tal-ilma jżid id-distanza bejn il-molekoli tagħha u tikkontribwixxi għal dan forzi biss repulsive. Jirriżulta li l -bonds idroġenu, filwaqt distanza waħda bejn il-molekoli fl-istat kiesaħ jista 'jingħad li stretch out, u dawn ikollhom ammont akbar ta' enerġija. Huwa din l-enerġija maħżuna hija meħlusa meta molekuli ilma jibdew approċċ xulxin, jiġifieri, hemm tkessiħ. Jidher li aktar enerġija maħżuna fl-ilma sħun u tiżdied rilaxx tagħha fuq tkessiħ għal temperaturi subzero, huwa aktar mgħaġġel milli fl-ilma kiesaħ, li fiha l-provvista ta 'din l-enerġija inqas. Allura li l-ilma tiffriża aktar malajr - jaħraq jew kiesaħ? Fit-toroq u fil-laboratorju għandu jkun paradoss Mpemba u ilma sħun għandhom jduru fis-silġ aktar malajr.

Iżda l-kwistjoni għadha miftuħa

Hemm biss konferma teoretiku ta 'l-indikazzjonijiet - formuli kollha bil-miktub u sbieħ jidher plawżibbli. Iżda meta r-riżultati ta 'esperimenti li l-ilma tiffriża aktar malajr - jaħraq jew kiesaħ, se tingħata f'sens prattiku, u r-riżultati tagħhom se jiġu ppreżentati, imbagħad se jkun possibbli li tikkunsidra l-kwistjoni tal-paradoss Mpemba magħluqa.