Ինչու loons- ը չի սառչում սառը ջրի մեջ: Ի՞նչ անել, եթե ծորակում ջրի վատ ճնշում լինի: Ինչու տաք ջուրը ավելի արագ է սառչում, քան սառը ջուրը

Շատ գործոններ ազդում են, թե որ ջուրն է ավելի արագ, տաք կամ սառը սառեցնում, բայց հարցն ինքնին մի փոքր տարօրինակ է թվում: Ակնարկվում է, և հայտնի է ֆիզիկայից, որ տաք ջուրը դեռ ժամանակ է պահանջում, որպեսզի սառչի վերածվի համեմատելի սառը ջրի ջերմաստիճանի հետ: այս փուլը կարելի է բաց թողնել, և, համապատասխանաբար, այն ժամանակին հաղթում է:

Բայց այն հարցի պատասխանը, թե որ ջուրը ավելի շուտ է ցրտահարվում ցուրտ կամ տաք, դրսում, գիտի հյուսիսային լայնությունների ցանկացած բնակիչ: Փաստորեն, գիտական \u200b\u200bեղանակով պարզվում է, որ ամեն դեպքում սառը ջուրը պարզապես պետք է ավելի արագ սառչի:

Ֆիզիկայի ուսուցիչը, որին 1963 թ.-ին դիմել էր դպրոցական Erasto Mpemba- ն `խնդրելով բացատրել, թե ինչու է ապագա պաղպաղակի սառը խառնուրդը ավելի երկար սառեցնում, քան նույնը, բայց տաք, նույն կերպ էր մտածում:

«Սա համաշխարհային ֆիզիկա չէ, այլ ինչ-որ տեսակի Մպեմբայի ֆիզիկա»

Այդ ժամանակ ուսուցիչը միայն ծիծաղում էր սրա վրա, բայց Դենիս Օսբորնը ՝ ֆիզիկայի պրոֆեսոր, որը ժամանակին մեքենա էր վարում նույն դպրոցը, որտեղ սովորում էր Էրաստոն, փորձարարորեն հաստատեց այդպիսի էֆեկտի գոյությունը, չնայած այն ժամանակ դրա համար բացատրություն չկար: 1969 թ.-ին մի հայտնի գիտական \u200b\u200bամսագիր հրապարակեց այս երկու մարդկանց համատեղ հոդվածը, որոնք նկարագրում էին այս յուրահատուկ էֆեկտը:

Ի դեպ, ի դեպ, այն հարցը, թե որ ջուրն է ավելի արագ սառչում `տաք կամ սառը, ունի իր սեփական անունը` Մպեմբայի էֆեկտը կամ պարադոքսը:

Հարցը երկար առաջացավ

Բնականաբար, նման երեւույթ նախկինում էլ է եղել, և դրա մասին նշվել է այլ գիտնականների աշխատություններում: Ոչ միայն դպրոցականն էր հետաքրքրված այս խնդրով, այլ Ռենե Դեկարտը և նույնիսկ Արիստոտելը մտածում էին այդ մասին իրենց ժամանակներում:

Ահա պարզապես այս պարադոքսը լուծելու մոտեցումները, որոնք սկսվել են դիտվել միայն քսաներորդ դարի վերջին:

Պարադոքսի առաջացման պայմանները

Ինչպես պաղպաղակի դեպքում, փորձի ընթացքում ոչ միայն սովորական ջուրն է սառչում: Որոշակի պայմաններ պետք է առկա լինեն, որպեսզի սկսենք վիճել, թե որ ջուրն է ավելի արագ սառչում `սառը կամ տաք: Ի՞նչն է ազդում այս գործընթացի ընթացքի վրա:

Այժմ, 21-րդ դարում, առաջ են քաշվել մի քանի տարբերակներ, որոնք կարող են բացատրել այս պարադոքսը: Ո՞ր ջուրն է ավելի արագ սառեցնում ՝ տաք կամ սառը, կարող է կախված լինել այն փաստից, որ դրա գոլորշիացման արագությունն ավելի արագ է, քան սառը ջուրը: Այսպիսով, դրա ծավալը նվազում է, և ծավալի նվազումով սառեցման ժամանակը դառնում է ավելի կարճ, քան եթե վերցնենք սառը ջրի նմանատիպ սկզբնական ծավալ:

Սառցարանը սառեցրեք երկար ժամանակ

Ո՞ր ջուրն է ավելի արագ սառչում, և ինչու է դա տեղի ունենում, կարող է ազդել ձյան ծածկույթի վրա, որը կարելի է գտնել փորձի համար օգտագործված սառնարանի սառնարանում: Եթե \u200b\u200bվերցնեք ծավալով նույնական երկու տարա, բայց դրանցից մեկը տաք ջուր է, իսկ մյուսը ՝ սառը ջուր, տաք ջրով տարան հալեցնում է ձյունը դրա տակ ՝ դրանով բարելավելով ջերմային մակարդակի շփումը սառնարանի պատի հետ: Սառը ջրի տարան չի կարող դա անել: Եթե \u200b\u200bսառնարանի խցիկում ձյունով նման ծածկ չկա, սառը ջուրը պետք է ավելի արագ սառչի:

Վերև - ներքև

Բացի այդ, այն երեւույթը, որի ջուրն ավելի արագ է սառեցնում ՝ տաք կամ սառը, բացատրվում է հետևյալ կերպ. Հաշվի առնելով որոշակի օրենքներ ՝ սառը ջուրը սկսում է սառչել վերին շերտերից, երբ տաք ջուրը դա անում է հակառակը ՝ այն սկսում է սառչել ներքևից վեր: Ստացվում է, որ սառը ջուրը, վերևում ունենալով սառը շերտ, տեղերում արդեն ձևավորված սառույցով, դրանով վատթարանում է կոնվեկցիայի և ջերմային ճառագայթման գործընթացները ՝ դրանով բացատրելով, թե որ ջուրն է ավելի արագ սառչում ՝ սառը կամ տաք: Լուսանկարը սիրողական փորձերից կցվում է, և այստեղ այն հստակ տեսանելի է:

Theերմությունն անցնում է ՝ ձգվելով դեպի վեր, և այնտեղ այն հանդիպում է շատ հովացված շերտի: Heatերմային ճառագայթման համար ազատ ուղի չկա, ուստի հովացման գործընթացը դժվարանում է: Տաք ջուրն իր ճանապարհին նման խոչընդոտներ չունի: Ո՞ր մեկն է ավելի արագ սառչում ՝ սառը կամ տաք, որից կախված է հավանական արդյունքը, պատասխանը կարող եք ընդլայնել այն փաստով, որ ցանկացած ջրի մեջ լուծված են որոշակի նյութեր:

Impրի խառնուրդները `որպես արդյունքի վրա ազդող գործոն

Եթե \u200b\u200bդուք չեք խաբում և օգտագործում նույն կազմով ջուր, որտեղ որոշակի նյութերի կոնցենտրացիաները նույնական են, ապա սառը ջուրը պետք է ավելի արագ սառչի: Բայց եթե իրավիճակ է առաջանում, երբ լուծված քիմիական տարրերը հասանելի են միայն տաք ջրի մեջ, և սառը ջուրը նրանց չի տիրապետում, ապա հնարավոր է, որ տաք ջուրը ավելի շուտ սառչի: Դա բացատրվում է այն փաստով, որ ջրի մեջ լուծված լուծույթները բյուրեղացման կենտրոններ են ստեղծում, և այդ կենտրոնների փոքր թվաքանակով դժվար է ջրի վերափոխումը պինդ վիճակի: Հնարավոր է նույնիսկ ջրի գերսառեցում, այն իմաստով, որ զրոյից ցածր ջերմաստիճանում այն \u200b\u200bկլինի հեղուկ վիճակում:

Բայց այս բոլոր վարկածները, ըստ ամենայնի, լիովին չէին համապատասխանում գիտնականներին և նրանք շարունակում էին աշխատել այս հարցի շուրջ: 2013 թվականին Սինգապուրում հետազոտողների մի խումբ ասաց, որ նրանք լուծել են դարավոր առեղծվածը:

Չինացի մի խումբ գիտնականներ պնդում են, որ այս էֆեկտի գաղտնիքը կայանում է նրանում, որ այն էներգիան է, որը կուտակվում է իր կապերում գտնվող ջրի մոլեկուլների միջև ՝ ջրածնի կապեր:

Չինացի գիտնականների պատասխանը

Դրան հաջորդում է տեղեկատվությունը, որի հասկանալու համար անհրաժեշտ է որոշակի գիտելիքներ ունենալ քիմիայից, որպեսզի հասկանանք, թե որ ջուրն է ավելի արագ սառչում `տաք կամ սառը: Ինչպես գիտեք, այն բաղկացած է երկու H (ջրածնի) ատոմներից և մեկ O (թթվածնի) ատոմներից, որոնք միասին պահվում են կովալենտային կապերով:

Բայց նաև մեկ մոլեկուլի ջրածնի ատոմները գրավվում են հարևան մոլեկուլների ՝ դրանց թթվածնի բաղադրիչի վրա: Հենց այդ կապերն են կոչվում ջրածնային կապեր:

Հարկ է հիշել, որ միևնույն ժամանակ, ջրի մոլեկուլները վանում են միմյանց: Գիտնականները նշել են, որ երբ ջուրը տաքանում է, նրա մոլեկուլների միջեւ հեռավորությունը մեծանում է, և դա պայմանավորված է վանող ուժերով: Ստացվում է, որ մոլեկուլների միջև սառը վիճակում մեկ հեռավորություն զբաղեցնելով, կարելի է ասել, դրանք ձգվում են, և էներգիայի ավելի մեծ պաշար ունեն: Էներգիայի այս պաշարն է, որն արտանետվում է, երբ ջրի մոլեկուլները սկսում են մոտենալ միմյանց, այսինքն ՝ հովացում է տեղի ունենում: Ստացվում է, որ տաք ջրի ավելի մեծ էներգիայի մատակարարում և դրա ավելի մեծ արտանետում, երբ հովացվում է մինչև զրոյական ջերմաստիճան, տեղի են ունենում ավելի արագ, քան սառը ջրի մեջ, որն ունի ավելի քիչ այդպիսի էներգիա: Այսպիսով, ո՞ր ջուրն է ավելի արագ սառչում `սառը, թե տաք: Փողոցում և լաբորատորիայում պետք է տեղի ունենա Mpemba- ի պարադոքսը, և տաք ջուրը պետք է ավելի արագ վերածվի սառույցի:

Բայց հարցը դեռ բաց է

Այս բանի միայն տեսական հաստատումը կա. Այս ամենը գրված է գեղեցիկ բանաձևերով և կարծես թե իրատեսական է: Բայց երբ փորձարարական տվյալները, որոնք ջուրն ավելի արագ են սառեցնում `տաք կամ սառը, դրվում են գործնական իմաստով և ներկայացվում են դրանց արդյունքները, ապա Մպեմբայի պարադոքսի հարցը կարելի է համարել փակված:

Սա ճիշտ է, չնայած անհավանական է թվում, քանի որ սառեցման գործընթացում նախապես տաքացված ջուրը պետք է անցնի սառը ջրի ջերմաստիճանը: Միևնույն ժամանակ, այս էֆեկտը լայնորեն օգտագործվում է, օրինակ ՝ ձմռանը գլանափաթեթները և սլայդները ողողվում են տաք, ոչ թե սառը ջրով: Մասնագետները ավտովարորդներին խորհուրդ են տալիս ձմռանը լվացքի մեքենան լցնել սառը, ոչ թե տաք ջրով: Պարադոքսը ամբողջ աշխարհում հայտնի է որպես «Մպեմբայի էֆեկտ»:

Այս երեւույթի մասին ժամանակին հիշատակել են Արիստոտելը, Ֆրենսիս Բեկոնը և Ռենե Դեկարտը, բայց միայն 1963 թ.-ին ֆիզիկայի պրոֆեսորները նկատել են դա և փորձել ուսումնասիրել այն: Ամեն ինչ սկսվեց նրանից, երբ Տանզանիայի ավագ դպրոցի աշակերտ Էրաստո Մպեմբան նկատեց, որ քաղցր կաթը, որով նա պատրաստում էր պաղպաղակը, ավելի շուտ է սառչում, եթե այն նախապես տաքացնում էր, և առաջարկեց, որ տաք ջուրն ավելի արագ է սառչում, քան սառը ջուրը: Նա պարզաբանման համար դիմեց ֆիզիկայի ուսուցչին, բայց նա միայն ծիծաղեց ուսանողի վրա ՝ ասելով հետևյալը. «Սա ոչ թե համաշխարհային ֆիզիկա է, այլ Մպեմբայի ֆիզիկա»:

Բարեբախտաբար, Դար էսսալամի համալսարանի ֆիզիկայի պրոֆեսոր Դենիս Օսբորնը մի օր այցելեց դպրոց: Եվ Մփեմբան դիմեց նրան նույն հարցով. Պրոֆեսորը պակաս հոռետես էր, ասաց, որ չի կարող դատել այն, ինչ ինքը երբեք չի տեսել, և տուն վերադառնալուն պես խնդրեց անձնակազմին համապատասխան փորձեր կատարել: Դրանք կարծես հաստատել են տղայի խոսքերը: Ինչևէ, 1969 թ.-ին Օսբորնը խոսեց Մպեմբայի հետ աշխատելու մասին «Eng. ՖիզիկաԿրթություն« Նույն թվականին Կանադայի ազգային հետազոտական \u200b\u200bխորհրդի Georgeորջ Քելը հրատարակեց մի հոդված, որում նկարագրվում է երեւույթը Eng. ԱմերիկացիԱմսագիրիՖիզիկա».

Այս պարադոքսը բացատրելու մի քանի եղանակ կա.

• Տաք ջուրն ավելի արագ է գոլորշիանում ՝ դրանով իսկ նվազեցնելով դրա ծավալը, և նույն ջերմաստիճանի փոքր քանակությամբ ջուրն ավելի արագ է սառչում: Կնքված տարաների մեջ սառը ջուրը պետք է ավելի արագ սառչի:
• Ձյան ծածկույթի առկայությունը: Տաք ջրի տարան հալեցնում է ձյունը տակը, դրանով իսկ բարելավելով ջերմային շփումը հովացման մակերեսի հետ: Սառը ջուրը չի հալեցնում տակը: Եթե \u200b\u200bձյան երեսպատում չկա, սառը ջրի տարան պետք է ավելի արագ սառչի:
• Սառը ջուրը սկսում է ցրտահարվել վերևից, դրանով իսկ վատթարացնելով ջերմային ճառագայթման և կոնվեկցիայի գործընթացները, ուստի և ջերմության կորուստը, իսկ տաք ջուրը սկսում է սառչել ներքևից: Բեռնարկղերում ջրի լրացուցիչ մեխանիկական խառնուրդով սառը ջուրը պետք է ավելի արագ սառչի:
• Սառեցված ջրի մեջ բյուրեղացման կենտրոնների առկայությունը `դրանում լուծված նյութեր: Սառը ջրի մեջ նման փոքր թվով կենտրոնների առկայության դեպքում ջուրը սառույցի վերածելը դժվար է, և նույնիսկ նրա հիպոթերմիան հնարավոր է, երբ այն մնում է հեղուկ վիճակում ՝ ունենալով ենթալեզու ջերմաստիճան:

Վերջերս տեղադրվեց մեկ այլ բացատրություն: Վաշինգտոնի համալսարանի բժիշկ Jonոնաթան Քացը ուսումնասիրեց այս երեւույթը և եզրակացրեց, որ ջրի մեջ լուծված նյութերը, որոնք տաքացնելիս նստում են, կարևոր դեր են խաղում դրանում:
Լուծանյութերի միջոցով դոկտոր Կացը վերաբերում է կոշտ ջրի մեջ հայտնաբերված կալցիումի և մագնեզիումի բիկարբոնատներին: Երբ ջուրը տաքանում է, այդ նյութերը նստում են, ջուրը դառնում է «փափուկ»: Waterուրը, որը երբեք չի ջեռուցվել, պարունակում է այդ խառնուրդները, այն «կոշտ» է: Սառչելուն և սառույցի բյուրեղների ձևավորմանը զուգահեռ `ջրի մեջ խառնուրդների կոնցենտրացիան ավելանում է 50 անգամ: Սա իջեցնում է ջրի սառեցման կետը:

Այս բացատրությունն ինձ համոզիչ չի թվում, քանի որ չպետք է մոռանալ, որ ազդեցությունը հայտնաբերվել է պաղպաղակի և ոչ կոշտ ջրի փորձերի ժամանակ: Ամենայն հավանականությամբ, երեւույթի պատճառները ջերմաֆիզիկական են, ոչ թե քիմիական:

Մինչ այժմ Մպեմբայի պարադոքսի վերաբերյալ միանշանակ բացատրություն չի ստացվել: Պետք է ասեմ, որ որոշ գիտնականներ այս պարադոքսը ուշադրության արժանի չեն համարում: Այնուամենայնիվ, շատ հետաքրքիր է, որ հասարակ դպրոցականը հասավ ֆիզիկական ազդեցության ճանաչմանը և հանրաճանաչություն ձեռք բերեց իր հետաքրքրասիրության և համառության շնորհիվ:

Ավելացվել է 2014-ի փետրվարին

Նշումը գրվել է 2011 թվականին: Այդ ժամանակվանից ի վեր ի հայտ են եկել Մպեմբայի էֆեկտի վերաբերյալ նոր ուսումնասիրություններ և այն բացատրելու նոր փորձեր: Այսպիսով, 2012-ին Մեծ Բրիտանիայի Քիմիայի Թագավորական ընկերությունը հայտարարեց միջազգային մրցույթ `լուծելու« Mpemba Effect »գիտական \u200b\u200bխորհուրդը 1000 ֆունտ ստերլինգ մրցանակային ֆոնդով: Վերջնաժամկետը սահմանվել է 2012 թվականի հուլիսի 30-ը: Հաղթող ճանաչվեց Bագրեբի համալսարանի լաբորատորիայի մասնագետ Նիկոլա Բրեգովիկը: Նա հրապարակեց իր աշխատանքը, որում վերլուծեց այս երեւույթը բացատրելու նախորդ փորձերը և եկավ այն եզրակացության, որ դրանք համոզիչ չեն: Նրա առաջարկած մոդելը հիմնված է ջրի հիմնարար հատկությունների վրա: Interestedանկացողները կարող են աշխատանք գտնել http://www.rsc.org/mpemba-competition/mpemba-winner.asp հղումով

Հետազոտություններն այսքանով չեն ավարտվել: 2013 թ.-ին Սինգապուրից ժամանած ֆիզիկոսները տեսականորեն ապացուցեցին Մեպեմբայի էֆեկտի պատճառը: Ստեղծագործությունը կարող եք գտնել http://arxiv.org/abs/1310.6514:

Առնչվող հոդվածներ կայքում ՝

Բաժնի այլ հոդվածներ

Մեկնաբանություններ:

Ալեքսեյ Միշնև: , 06.10.2012 04:14

Ինչու է տաք ջուրն ավելի արագ գոլորշիանում: Գիտնականները գործնականում ապացուցել են, որ մեկ բաժակ տաք ջուրն ավելի արագ է սառչում, քան սառը ջուրը: Գիտնականները չեն կարող բացատրել այս երեւույթը այն պատճառով, որ նրանք չեն հասկանում երևույթների էությունը. Շոգ և ցուրտ: Atերմությունն ու ցուրտը ֆիզիկական սենսացիա են, որն առաջացնում է Նյութի մասնիկների փոխազդեցություն ՝ մագնիսական ալիքների հակասեղմման տեսքով, որոնք շարժվում են տարածության կողմից և երկրի կենտրոնից: Հետեւաբար, որքան մեծ է այս մագնիսական լարման պոտենցիալ տարբերությունը, այնքան ավելի արագ է կատարվում էներգիայի փոխանակումը որոշ ալիքների մյուսների մեջ հակահարված ներթափանցման մեթոդով: Այսինքն ՝ դիֆուզիոն մեթոդով: Ի պատասխան իմ հոդվածի, մի հակառակորդ գրում է. 1) «.. Տաք ջուրն ավելի շուտ է գոլորշիանում, որի արդյունքում դրա քանակը քիչ է, ուստի այն ավելի արագ է սառչում» Հարց: Ո՞ր էներգիան է ստիպում ջուրն ավելի արագ գոլորշիանալ: 2) Իմ հոդվածում մենք խոսում ենք բաժակի մասին, այլ ոչ թե փայտե տաշտակի, որը հակառակորդը նշում է որպես հակափաստարկ: Ինչն է սխալ! Ես պատասխանում եմ հարցին. «ԻՆՉՈՒ Է WՐԻ Գոլորշին բնության մեջ»: Մագնիսական ալիքները, որոնք միշտ շարժվում են երկրի կենտրոնից տիեզերք ՝ հաղթահարելով մագնիսական սեղմման ալիքների առաջացող ճնշումը (որոնք միշտ տարածությունից տեղափոխվում են երկրի կենտրոն), միևնույն ժամանակ, ջրի մասնիկներ են ցողում, տարածություն տեղափոխվելուց հետո դրանք ավելանում են ծավալով: Այսինքն ՝ դրանք ընդլայնվում են: Մագնիսական սեղմման ալիքները հաղթահարելու դեպքում այդ ջրային գոլորշիները սեղմվում են (խտացված) և այդ մագնիսական սեղմման ուժերի ազդեցության տակ, տեղումների տեսքով ջուրը վերադառնում է գետին: Հարգանքներով Ալեքսեյ Միշնև: 6 հոկտեմբերի, 2012 թ.

Ալեքսեյ Միշնև: , 06.10.2012 04:19

Ինչ է ջերմաստիճանը: Peratերմաստիճանը սեղմման և ընդլայնման էներգիայի հետ մագնիսական ալիքների էլեկտրամագնիսական սթրեսի աստիճանն է: Այս էներգիաների հավասարակշռության վիճակի դեպքում մարմնի կամ նյութի ջերմաստիճանը կայուն վիճակում է: Երբ այս էներգիաների հավասարակշռության վիճակը խախտվում է, ընդլայնման էներգիայի նկատմամբ, մարմինը կամ նյութը մեծանում են տարածության ծավալում: Եթե \u200b\u200bմագնիսական ալիքների էներգիան գերազանցվում է սեղմման ուղղությամբ, մարմինը կամ նյութը նվազում են տարածության ծավալի մեջ: Էլեկտրամագնիսական սթրեսի աստիճանը որոշվում է տեղեկանքի մարմնի ընդլայնման կամ կծկման աստիճանից: Ալեքսեյ Միշնև:

Մոիսեվա Նատալիա, 23.10.2012 11:36 | ՎՆԻԻՄ

Ալեքսեյ, դուք խոսում եք ինչ-որ հոդվածի մասին, որը ներկայացնում է ձեր տեսակետները ջերմաստիճանի գաղափարի վերաբերյալ: Բայց ոչ ոք այն չի կարդացել: Խնդրում եմ ինձ հղում տվեք: Ընդհանրապես, ձեր տեսակետները ֆիզիկայի վերաբերյալ շատ յուրօրինակ են: Ես երբեք չեմ լսել «տեղեկատու մարմնի էլեկտրամագնիսական ընդլայնման» մասին:

Յուրի Կուզնեցով, 12/04/2012 12:32

Առաջարկվում է վարկած, որ սա միջմոլեկուլային ռեզոնանս է և դրա կողմից մոլեկուլների միջև առաջացած հիանալի շարժումը: Սառը ջրում մոլեկուլները քաոսային կերպով շարժվում և թրթռում են ՝ տարբեր հաճախականություններով: Երբ ջուրը տաքանում է, թրթռումների հաճախականության աճով, դրանց միջակայքը նեղանում է (հեղուկ տաք ջրից հաճախությունների տարբերությունը մինչև գոլորշացման աստիճան), մոլեկուլների թրթռման հաճախականությունները միմյանց են մոտենում, որի արդյունքում ռեզոնանս է առաջանում մոլեկուլների միջև: Սառչելուց հետո այս ռեզոնանսը մասամբ պահպանվում է, բայց անմիջապես չի մարում: Փորձեք սեղմել կիթառի երկու ռեզոնանսային լարերից մեկը: Հիմա բաց թողեք. Լարը նորից կսկսի թրթռալ, ռեզոնանսը կվերականգնի դրա թրթռումները: Նմանապես, սառեցված ջրի մեջ արտաքին հովացված մոլեկուլները փորձում են կորցնել տատանումների ամպլիտուդիան և հաճախականությունը, բայց նավի ներսում գտնվող «տաք» մոլեկուլները «հետ են քաշում» տատանումները, գործում են որպես թրթռիչներ, իսկ արտաքինները ՝ որպես ռեզոնատորներ: Ponderomotive ներգրավումը * առաջանում է թրթռիչների և ռեզոնատորների միջև: Երբ ponderomotive ուժը դառնում է ավելի մեծ, քան մոլեկուլների կինետիկ էներգիայի (որը ոչ միայն թրթռում են, այլև գծային շարժում են) առաջացրած ուժից, տեղի է ունենում արագացված բյուրեղացում ՝ «Mpemba էֆեկտ»: Ponderomotive կապը շատ փխրուն է, Mpemba ազդեցությունը խիստ կախված է բոլոր ուղեկցող գործոններից. Սառեցված ջրի ծավալը, դրա ջեռուցման բնույթը, սառեցման պայմանները, ջերմաստիճանը, կոնվեկցիան, ջերմափոխանակման պայմանները, գազի հագեցվածությունը, սառնարանային սարքի թրթռումը, օդափոխությունը, աղտոտվածությունը, գոլորշիացումը և այլն: նույնիսկ լուսավորությունից ... Հետևաբար, էֆեկտը շատ բացատրություններ ունի, և երբեմն դժվար է վերարտադրել: Նույն «ռեզոնանսային» պատճառով եռացրած ջուրը եռում է ավելի շուտ, քան եռացրած ջուրը. Եռալուց որոշ ժամանակ ռեզոնանսը պահպանում է ջրի մոլեկուլների թրթռումների ինտենսիվությունը (հովացման ընթացքում էներգիայի կորուստը հիմնականում պայմանավորված է մոլեկուլների գծային շարժման կինետիկ էներգիայի կորստով): Ուժեղ ջեռուցման դեպքում թրթռիչի մոլեկուլները փոխում են ռեզոնատորի մոլեկուլների հետ `սառեցման համեմատությամբ. Թրթռիչների հաճախականությունը պակաս է, քան ռեզոնատորների հաճախությունը, ինչը նշանակում է, որ մոլեկուլների միջև ոչ թե ձգողականություն է առաջանում, այլ հակահարված, որն արագացնում է անցումը մեկ այլ համախառն վիճակի (զույգի):

Վլադ, 12/11/2012 03:42

Կոտրեց ուղեղս ...

Անտոն, 02/04/2013 02:02

1. Արդյո՞ք այս ponderomotive ներգրավումն այնքան մեծ է, որ ազդում է ջերմության փոխանցման գործընթացի վրա: 2. Արդյո՞ք սա նշանակում է, որ երբ բոլոր մարմինները տաքանում են որոշակի ջերմաստիճանի, դրանց կառուցվածքային մասնիկները ռեզոնանս են ունենում: 3. ինչի արդյունքում, հովացման ժամանակ, այդ ռեզոնանսը անհետանում է: 4. Սա քո գուշակությունն է: Եթե \u200b\u200bաղբյուր կա, նշեք: 5. Այս տեսության համաձայն, նավի ձևը կարևոր դեր կխաղա, և եթե այն բարակ և հարթ է, ապա սառեցման ժամանակի տարբերությունը մեծ չի լինի, այսինքն. կարող եք ստուգել այն:

Գուդրաթ, 11.03.2013 10:12 | ՄԵՏԱԿ

Սառը ջուրն արդեն պարունակում է ազոտի ատոմներ, և ջրի մոլեկուլների միջև հեռավորությունը տաք ջրից ավելի մոտ է: Այսինքն ՝ եզրակացություն. Տաք ջուրն ավելի արագ է կլանում ազոտի ատոմները և միևնույն ժամանակ այն արագորեն ցրտահարվում է, քան սառը ջուրը.

Վլադիմիր, 03/13/2013 06:50

կամ գուցե այսպես. տաք ջրի և սառույցի խտությունն ավելի քիչ է, քան սառը ջրի խտությունը, ուստի ջուրը կարիք չունի փոխելու իր խտությունը ՝ դրա վրա որոշ ժամանակ կորցնելով և սառչում է:

Ալեքսեյ Միշնև, 21.03.2013 11:50

Նախքան ռեզոնանսների, գրավչությունների և մասնիկների թրթռումների մասին խոսելը, անհրաժեշտ է հասկանալ և պատասխանել հարցին. Ո՞ր ուժերն են մասնիկները թրթռացնում: Քանի որ, առանց կինետիկ էներգիայի, չի կարող լինել սեղմում: Առանց սեղմման չի կարող լինել ընդլայնում: Առանց ընդլայնման, կինետիկ էներգիա չի կարող լինել: Երբ սկսում ես խոսել լարերի ռեզոնանսի մասին, նախ փորձեցիր այս լարերից մեկը թրթռացնել: Ձգողականության մասին խոսելիս նախ և առաջ պետք է մատնանշեք այն ուժը, որը ստիպում է այս մարմինները ձգել: Ես պնդում եմ, որ բոլոր մարմինները սեղմված են մթնոլորտի էլեկտրամագնիսական էներգիայի կողմից և որը սեղմում է բոլոր մարմինները, նյութերը և տարրական մասնիկները 1,33 կգ ուժով: ոչ թե սմ 2, այլ տարրական մասնիկի համար: Քանի որ մթնոլորտի ճնշումը չի կարող ընտրողական լինել: Մի շփոթեք այն ուժի քանակի հետ:

Դոդիկ, 31.05.2013 02:59

Ինձ թվում է, որ դուք մոռացել եք մեկ ճշմարտություն. «Գիտությունը սկսվում է այնտեղ, որտեղ սկսում են չափումները»: Որքա՞ն է «տաք» ջրի ջերմաստիճանը: Որքա՞ն է «սառը» ջրի ջերմաստիճանը: Հոդվածում այս մասին ոչ մի բառ չկա: Այստեղից մենք կարող ենք եզրակացնել, որ ամբողջ հոդվածը բամբասանք է:

Գրիգոր, 06/04/2013 12:17

Դոդիկ, հոդվածը հիմարություն կոչելուց առաջ պետք է մտածես գոնե մի փոքր սովորելու մասին: Եվ ոչ միայն չափել:

Դմիտրի, 12.24.2013 10:57

Տաք ջրի մոլեկուլները ավելի արագ են շարժվում, քան ցուրտ եղանակին, այդ պատճառով ավելի սերտ շփում կա շրջակա միջավայրի հետ, նրանք կարծես կլանում են ամբողջ ցուրտը ՝ արագ դանդաղեցնելով:

Իվան, 01/10/2014 05:53

Արմանալի է, որ այս կայքում անանուն հոդված է հայտնվում: Հոդվածը լրիվ հակագիտական \u200b\u200bէ: Թե՛ հեղինակը, և թե՛ մեկնաբանները միմյանց հետ մրցում են երեւույթի բացատրությունը փնտրելու համար ՝ առանց իրենց անհանգստացնելու պարզելու ՝ առհասարակ դիտվա՞ծ է այդ երեւույթը, և եթե նկատվում է, ապա ինչ պայմաններում: Ավելին, նույնիսկ պայմանավորվածություն չկա այն մասին, թե ինչ ենք մենք իրականում դիտում: Այսպիսով, հեղինակը պնդում է, որ պետք է բացատրել տաք պաղպաղակի արագ սառեցման ազդեցությունը, չնայած ամբողջ տեքստից (և «ազդեցությունը հայտնաբերվել է պաղպաղակի փորձերի մեջ» բառերից) հետևում է, որ նա ինքը նման փորձեր չի կազմակերպել: Հոդվածում թվարկված երեւույթի «բացատրության» տարբերակներից պարզ է դառնում, որ նկարագրվում են բոլորովին այլ փորձեր, որոնք ստեղծվել են տարբեր պայմաններում ՝ տարբեր ջրային լուծույթներով: Թե բացատրությունների էությունը, և թե դրանցում առկա ենթական տրամադրությունը հուշում է, որ արտահայտված գաղափարների նույնիսկ տարրական ստուգում չի կատարվել: Ինչ-որ մեկը պատահաբար լսել է մի զվարճալի պատմություն և պատահաբար արտահայտել է իր շահարկումային եզրակացությունը: Կներեք, բայց սա ֆիզիկական գիտական \u200b\u200bուսումնասիրություն չէ, այլ խոսակցություն ծխելու սենյակում:

Իվան, 01/10/2014 06:10

Հոլովակները տաք ջրով լցնելու և ապակե լվացող տանկերը սառը ջրով լցնելու մասին հոդվածի դիտողությունների վերաբերյալ: Տարրական ֆիզիկայի տեսանկյունից ամեն ինչ պարզ է: Սառցադաշտը տաք ջրով է լցվում միայն այն պատճառով, որ այն ավելի դանդաղ է սառչում: Գլանափաթեթը պետք է լինի հարթ և հարթ: Փորձեք այն սառը ջրով լցնել - դուք կստանաք բամպեր և «հանգույցներ», տկ: ջուրը արագորեն կսառչի, առանց ժամանակ ունենալու տարածվել միատարր շերտով: Եվ տաքը ժամանակ կունենա տարածվել հավասար շերտով, և առկա սառույցը և ձյան ցնցումները կհալվեն: Լվացքի միջոցով նույնպես դժվար չէ. Մաքուր ջուր լցնել ցրտին իմաստ չունի. Այն սառեցնում է ապակու վրա (նույնիսկ տաք): և տաք ոչ սառեցնող հեղուկը կարող է հանգեցնել սառը ապակու ճեղքմանը, գումարած այն ապակու վրա կունենա ավելացված սառեցման կետ `ապակու ճանապարհին ալկոհոլային խմիչքների արագ գոլորշիացման պատճառով (բոլորը դեռ ծանոթ են լուսնի լույսի շահագործման սկզբունքի՞ն. ալկոհոլը գոլորշիանում է, ջուրը մնում է):

Իվան, 01/10/2014 06:34

Եվ իրականում հիմար է հարցնել, թե ինչու են տարբեր պայմաններում երկու տարբեր փորձեր տարբեր կերպ ընթանում: Եթե \u200b\u200bփորձը մաքուր է դրված, ապա ձեզ հարկավոր է վերցնել նույն քիմիական բաղադրության տաք և սառը ջուր. Նույն թեյնիկից վերցնում ենք նախապես սառեցված եռացող ջուր: Լցնել միանման անոթների մեջ (օրինակ ՝ բարակ պատերով բաժակներ): Մենք դրեցինք ոչ թե ձյան, այլ նույն հարթ չոր հիմքի վրա, օրինակ ՝ փայտե սեղան: Եվ ոչ թե միկրո սառցարանում, այլ բավականաչափ ծավալուն ջերմոստատում. Ես փորձ անցկացրի մի քանի տարի առաջ երկրում, երբ մոտ -25 C ջերմաստիճանից դուրս կայուն ցրտաշունչ եղանակ էր: Բյուրեղացման ջերմության արտանետումից հետո ջուրը բյուրեղանում է որոշակի ջերմաստիճանում: Վարկածը հասնում է այն պնդման, որ տաք ջուրն ավելի արագ է սառչում (սա, ըստ դասական ֆիզիկայի, ջերմափոխանակման տեմպը համաչափ է ջերմաստիճանի տարբերությանը), բայց պահպանում է հովացման բարձր տեմպը նույնիսկ այն դեպքում, երբ դրա ջերմաստիճանը հավասար է սառը ջրի ջերմաստիճանին: Հարցն այն է, թե ո՞րն է տարբերությունը դրսում + 20C սառեցված ջրի և ճիշտ նույն ջրի միջև, որը մեկ ժամ առաջ սառել էր մինչև + 20C, բայց սենյակում: Դասական ֆիզիկան (ի դեպ, հիմնված է ոչ թե ծխելու սենյակում շաղակրատության վրա, այլ հարյուր հազարավոր ու միլիոնավոր փորձերի վրա) ասում է. Այո, ոչինչ, հետագա հովացման դինամիկան նույնն է (միայն կետը +20 եռացող ջուրը ավելի ուշ կհասնի): Եվ փորձը ցույց է տալիս նույնը. Երբ մի բաժակում ի սկզբանե սառը ջրով սառույցի ուժեղ ընդերք կա, տաք ջուրը չէր էլ մտածում սառեցնել: Պ.Ս. Յուրի Կուզնեցովի մեկնաբանություններին. Որոշակի էֆեկտի առկայությունը կարելի է հաստատված համարել, երբ նկարագրվում են դրա առաջացման պայմանները, և այն կայունորեն վերարտադրվում է: Եվ երբ ունենք, անհասկանալի է, թե անհայտ պայմաններով ինչ փորձեր, դրանց բացատրության տեսություններ կառուցելը վաղաժամ է, և դա գիտական \u200b\u200bտեսանկյունից ոչինչ չի տալիս: P.P.S. Դե, առանց հույզերի արցունքների անհնար է կարդալ Ալեքսեյ Միշնևի մեկնաբանությունը. Մարդ ապրում է ինչ-որ հորինված աշխարհում, որը ոչ մի կապ չունի ֆիզիկայի և իրական փորձերի հետ:

Գրիգորի, 01/13/2014 10:58

Իվան, իմ ընկալմամբ, դու հերքում ես Մպեմբայի էֆեկտը: Դա գոյություն չունի՞, ինչպես ցույց են տալիս ձեր փորձերը: Ինչու է դա այդքան հայտնի ֆիզիկայում, և շատերը փորձում են դա բացատրել:

Իվան, 02/14/2014 01:51

Բարի ցերեկ, Գրիգորի: Կեղծված փորձի էֆեկտը գոյություն ունի: Բայց, ինչպես պատկերացնում եք, սա ֆիզիկայի մեջ նոր օրենքներ փնտրելու հիմք չէ, այլ փորձարարի հմտությունը բարելավելու պատճառ: Ինչպես արդեն նշեցի մեկնաբանություններում, «Մպեմբայի էֆեկտը» բացատրելու բոլոր վերոհիշյալ փորձերում հետազոտողները չեն կարող նույնիսկ հստակ ձևակերպել, թե կոնկրետ ինչ պայմաններում են չափում: Եվ դուք ուզում եք ասել, որ սրանք փորձարարական ֆիզիկե՞ր են: Մի ծիծաղեցրու ինձ Արդյունքը հայտնի է ոչ թե ֆիզիկայում, այլ կեղծ գիտական \u200b\u200bքննարկումներում տարբեր ֆորումներում և բլոգերում, որոնցից այժմ ծով կա: Որպես իրական ֆիզիկական ազդեցություն (իմաստով ՝ որպես որոշ նոր ֆիզիկական օրենքների հետևանք, և ոչ թե որպես սխալ մեկնաբանության կամ պարզապես առասպելի հետևանք) ֆիզիկայից հեռու մարդիկ դա ընկալում են: Այնպես որ, հիմք չկա խոսելու բոլորովին այլ պայմաններում իրականացված տարբեր փորձերի արդյունքների մասին ՝ որպես մեկ ֆիզիկական ազդեցություն:

Պավել, 02/18/2014 09:59

հըմ, տղերք ... հոդված «Speed \u200b\u200bInfo» - ի համար ... Ոչ մի վիրավորանք ...;) Իվանն ամեն ինչում ճիշտ է ...

Գրիգորի, 19.02.2014 12:50

Իվան, համաձայն եմ, որ այժմ կան բազմաթիվ կայքեր կեղծ գիտական \u200b\u200bթեմաներով, որոնք տպագրում են չճշտված սենսացիոն նյութեր: Ի վերջո, Մպեմբայի էֆեկտը դեռ հետաքննվում է: Եվ համալսարանների գիտնականները հետազոտում են: Օրինակ ՝ 2013-ին Սինգապուրի Տեխնոլոգիական համալսարանի մի խումբ ուսումնասիրեց այս ազդեցությունը: Նայեք հղմանը http://arxiv.org/abs/1310.6514: Նրանք հավատում են, որ գտել են այս էֆեկտի բացատրությունը: Ես մանրամասն չեմ գրի բացահայտման էության մասին, բայց նրանց կարծիքով, այդ ազդեցությունը կապված է ջրածնի կապանքներում պահվող էներգիաների տարբերության հետ:

Moiseeva N.P. 02.19.2014 03:04

Բոլորի համար, ովքեր հետաքրքրված են Մպեմբայի էֆեկտի ուսումնասիրությամբ, ես մի փոքր լրացրեցի հոդվածի նյութը և տրամադրեցի հղումներ, որտեղ կարող եք ծանոթանալ վերջին արդյունքներին (տե՛ս տեքստը): Շնորհակալություն մեկնաբանությունների համար:

Իլդար, 02.24.2014 04:12 | իմաստ չունի ամեն ինչ թվարկել

Եթե \u200b\u200bայս Մպեմբայի էֆեկտն իսկապես տեղի է ունենում, ապա բացատրությունը պետք է փնտրել, ջրի մոլեկուլային կառուցվածքի մեջ: Waterուրը (ինչպես իմացա գիտական \u200b\u200bհանրամատչելի գրականությունից) գոյություն չունի որպես անհատական \u200b\u200bH2O մոլեկուլ, այլ մի քանի մոլեկուլների (նույնիսկ տասնյակ) փնջերի մեջ: Temperatureրի ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ մոլեկուլային շարժման արագությունը մեծանում է, կլաստերները բաժանվում են, և մոլեկուլների վալենտային կապերը ժամանակ չեն ունենում մեծ կլաստեր հավաքելու: Կլաստերների ձևավորումը մի փոքր ավելի շատ ժամանակ է պահանջում, քան մոլեկուլային շարժման արագությունը նվազեցնելու համար: Եվ քանի որ կլաստերներն ավելի փոքր են, բյուրեղային ցանցի առաջացումը ավելի արագ է: Ըստ երեւույթին, սառը ջրում բավականաչափ մեծ փնջերը կանխում են վանդակաճաղի առաջացումը. Դրանց ոչնչացման համար որոշ ժամանակ է պետք: Ես ինքս հեռուստացույցով տեսա մի հետաքրքրասեր ազդեցություն, երբ սառը ջուրը, հանգիստ կանգնած բանկայի մեջ, ցրտին մի քանի ժամ մնաց հեղուկ: Բայց հենց բանկան ձեռքը վերցվեց, այսինքն ՝ դրանք մի փոքր տեղափոխվեցին իր տեղից, բանկայի մեջ ջուրն անմիջապես բյուրեղացավ, դարձավ անթափանց, և բանկան պայթեց: Դե ինչ, այդ ազդեցությունը ցույց տված քահանան դա բացատրեց ջրի օծման փաստով: Ի դեպ, պարզվում է, որ ջուրը խիստ փոխում է իր մածուցիկությունը ՝ կախված ջերմաստիճանից: Մենք ՝ որպես խոշոր արարածներ, աննկատելի ենք, և փոքր (մմ և ավելի քիչ) խեցգետնիների մակարդակի վրա, և առավել եւս ՝ մանրէների, ջրի մածուցիկությունը շատ կարևոր գործոն է: Այս մածուցիկությունը, կարծում եմ, որոշվում է նաև ջրի կլաստերի չափով:

Մոխրագույն, 03/15/2014 05:30

այն ամենը, ինչ մենք տեսնում ենք շուրջը, մակերեսային բնութագրերն են (հատկությունները), որպեսզի էներգիայի համար վերցնենք միայն այն, ինչը կարող ենք չափել կամ գոյություն ունենալ որևէ ձևով, այլապես փակուղի: այս ֆենոմենը, Մպեմբայի էֆեկտը կարող է բացատրվել միայն ծավալների պարզ տեսությամբ, որը միաձուլելու է բոլոր ֆիզիկական մոդելները մեկ փոխազդեցության կառուցվածքի մեջ: իրականում ամեն ինչ պարզ է

Նիկիտա, 06.06.2014 04:27 | մեքենա

բայց ինչպես անել, որ ջուրը սառը մնա, բայց տաք չլինի, երբ մեքենա ես գնում:

Ալեքսեյ, 10/03/2014 01:09

Եվ ահա մեկ այլ «հայտնագործություն» ճանապարհորդության ընթացքում: Պլաստիկ շշի մեջ ջուրը շատ ավելի արագ է սառչում ՝ բաց գլխարկով: Funվարճանալու համար ես փորձը բազմիցս տեղադրեցի սաստիկ ցրտահարության մեջ: Արդյունքն ակնհայտ է: Ողջույն տեսաբաններ:

Եվգենի, 27.12.2014 08:40

Գոլորշիացնող հովացուցիչի սկզբունքը: Մենք վերցնում ենք հերմետիկորեն կնքված երկու շիշ սառը և տաք ջրով: Մենք դրեցինք այն ցրտին: Սառը ջուրն ավելի արագ է սառչում: Հիմա նույն շշերը վերցնում ենք սառը և տաք ջրով, բացում և դնում սառը: Տաք ջուրը ավելի արագ կսառչի, քան սառը ջուրը: Եթե \u200b\u200bվերցնենք երկու ավազան սառը և տաք ջրով, ապա տաք ջուրը շատ ավելի արագ կսառչի: Դա պայմանավորված է նրանով, որ մենք մեծացնում ենք կապը մթնոլորտի հետ: Որքան ավելի ինտենսիվ է գոլորշիացումը, այնքան արագ է ջերմաստիճանը իջնում: Այստեղ անհրաժեշտ է նշել խոնավության գործոնը: Որքան ցածր է խոնավությունը, այնքան ուժեղ է գոլորշիացումը և ուժեղանում է հովացումը:

մոխրագույն TOMSK, 03/01/2015 10:55

Մոխրագույն, 03/15/2014 05:30 - շարունակություն Այն, ինչ դուք գիտեք ջերմաստիճանի մասին, ամենը չէ: Դրան ավելին կա: Եթե \u200b\u200bճիշտ եք գծագրում ջերմաստիճանի ֆիզիկական մոդելը, ապա այն կդառնա էներգիայի գործընթացները դիֆուզիայից, հալումից և բյուրեղացումից դեպի այնպիսի մասշտաբներ նկարագրելու բանալին, ինչպիսիք են ջերմաստիճանի բարձրացումը ճնշման աճով, ճնշման աճը ջերմաստիճանի բարձրացմամբ: Նույնիսկ Արեգակի էներգիայի ֆիզիկական մոդելը պարզ կդառնա վերը նշվածից: Ես ձմռանն եմ: ... 20013 թվականի վաղ գարնանը, նայելով ջերմաստիճանի մոդելներին, նա կազմեց ընդհանուր ջերմաստիճանի մոդել: Մի քանի ամիս անց ես հիշեցի ջերմաստիճանի պարադոքսի մասին և հետո հասկացա ... որ իմ ջերմաստիճանի մոդելը նկարագրում է նաև Մպեմբայի պարադոքսը: 2013-ի մայիս-հունիս ամիսներն էին: Մեկ տարի ուշացումով, բայց դա լավագույնի համար: Իմ ֆիզիկական մոդելը սառեցման շրջանակ է, և այն կարող է ոլորվել և առաջ և հետ, և այն ունի գործունեության շարժունակություն, հենց այն ակտիվությունը, որի մեջ ամեն ինչ շարժվում է: Ունեմ դպրոցի 8 դասարան և 2 տարի քոլեջ ՝ թեմայի կրկնությամբ: Անցել է 20 տարի: Այնպես որ, ես չեմ կարող վերագրել հայտնի գիտնականների ցանկացած տեսակի ֆիզիկական մոդելներ, ինչպես նաև բանաձևեր: Շատ ցավում եմ.

Անդրեյ, 08.11.2015 08:52

Ընդհանրապես, ես գաղափար ունեմ այն \u200b\u200bմասին, թե ինչու է տաք ջուրն ավելի արագ սառչում, քան սառը ջուրը: Եվ իմ բացատրությունների մեջ ամեն ինչ շատ պարզ է, եթե հետաքրքրված եք, ապա գրեք ինձ էլ. Փոստով. [էլեկտրոնային փոստով պաշտպանված]

Անդրեյ, 08.11.2015 08:58

Կներեք, ես սխալ փոստարկղ տվեցի, ահա ճիշտ էլ. Փոստը: [էլեկտրոնային փոստով պաշտպանված]

Վիկտոր, 23/12/2015 10:37

Ինձ թվում է ՝ ամեն ինչ ավելի պարզ է, մենք ունենք ձյուն, դա գոլորշիացված գազ է, հովացած, այնպես որ կարող է ավելի արագ սառչել ցրտահարությունից, որովհետև այն գոլորշիանում է և անմիջապես բյուրեղանում է ՝ առանց հեռանալու:

Բեկժան, 28.01.2016 09:18

Նույնիսկ եթե ինչ-որ մեկը բացահայտեր աշխարհի այս օրենքները, որոնք կապված են այդ էֆեկտների հետ, նա այստեղ չէր գրի: Իմ կարծիքով, տրամաբանական չէր լինի բացահայտել նրա գաղտնիքները ինտերնետ օգտագործողների համար, երբ նա կարող է այն հրապարակել հայտնի գիտական \u200b\u200bամսագրերում և ապացուցել իրեն անձամբ: ժողովրդի առաջ: Այսպիսով, ինչ է գրվելու այստեղ այս էֆեկտի մասին, այս ամենը տրամաբանական չէ մեծամասնության համար:)))

Ալեքս, 22.02.2016 12:48

բարև Փորձարարներ Դուք ճիշտ եք ասում, որ գիտությունը սկսվում է այնտեղից, որտեղ ... ոչ թե չափումները, այլ հաշվարկները: «Փորձը» հավերժ և անփոխարինելի փաստարկ է երեւակայությունից և գծային մտածողությունից զրկվածների համար: Վիրավորե՞լ է բոլորին, հիմա E \u003d mc2- ի դեպքում `բոլորը հիշում են: Սառը ջրից մթնոլորտ փախչող մոլեկուլների արագությունը որոշում է նրանց ջրից հեռացող էներգիայի քանակը (հովացումը էներգիայի կորուստ է) Տաք ջրից մոլեկուլների արագությունը շատ ավելի բարձր է, իսկ տարված էներգիան ՝ քառակուսիով (ջրի մնացած զանգվածի սառեցման տեմպը) վերջ, եթե հեռանաք փորձարկումներ »թեմայով և հիշեք գիտության հիմնական հիմքերը

Վլադիմիր, 25.04.2016 10:53 | Մետեո

Այդ օրերին, երբ անտիֆրիզը հազվադեպություն էր, աշխատանքային օրվա ընթացքում ավտոմեքենաների սպասարկման չջեռուցվող ավտոտնակում գտնվող մեքենաների հովացման համակարգից ջուրը դուրս էր ցցվում աշխատանքային օրվանից հետո, որպեսզի չբաղվեր բալոնի բլոկը կամ ռադիատորը, երբեմն երկուսն էլ միասին: Առավոտյան տաք ջուր լցրեցին: Սաստիկ ցրտահարության պայմաններում շարժիչները գործարկվեցին առանց խնդիրների: Ինչ-որ կերպ տաք ջրի բացակայության դեպքում նրանք ծորակից ջուր էին լցնում: Waterուրն անմիջապես սառեց: Փորձը թանկ էր. Ճիշտ այնքան, որքան արժե ZIL-131 մեքենայի բալոնի բլոկն ու ռադիատորը գնելն ու փոխարինելը: Ով չի հավատում, թող ստուգի: և Մպեմբան փորձարկում էր պաղպաղակը: Բյուրեղացումը պաղպաղակի մեջ այլ կերպ է ընթանում, քան ջրի մեջ: Փորձեք ատամներով կծել պաղպաղակի մի կտոր և սառույցի կտոր: Ամենայն հավանականությամբ, այն չսառեց, բայց սառչելու արդյունքում խտացավ: Իսկ քաղցրահամ ջուրը լինի տաք կամ սառը, սառչում է 0 * C ջերմաստիճանում: Սառը ջուրը արագ է, բայց տաք ջուրը սառեցման ժամանակ է պահանջում:

Թափառող, 05/06/2016 12:54 | Ալեքսին

«գ» - լույսի արագությունը վակուումում E \u003d mc ^ 2 - զանգվածի և էներգիայի համարժեքությունն արտահայտող բանաձև

Ալբերտ, 07/27/2016 08:22

Նախ, կա անալոգիա պինդ մարմինների հետ (գոլորշիացման գործընթաց չկա): Վերջերս պղնձե ջրատարներ էի զոդում: Գործընթացը տեղի է ունենում գազի այրիչը տաքացնելով զոդման հալման կետին: Թևի հետ մեկ հոդի տաքացման ժամանակը մոտավորապես մեկ րոպե է: Մեկ հանգույցը զոդեցի թևի հետ և մի քանի րոպե անց հասկացա, որ սխալ եմ զոդել: Մի փոքր պահանջվեց խողովակը թևի մեջ ոլորելու համար: Ես սկսեցի տաքացնել հանգույցը այրիչով և, զարմանալիորեն, տևեց 3-4 րոպե հանգույցը տաքացնելու հալման ջերմաստիճանը: Ինչու այդպես!? Ի վերջո, խողովակը դեռ տաք է, և, թվում է, շատ ավելի քիչ էներգիա է անհրաժեշտ այն հալման կետին տաքացնելու համար, բայց ամեն ինչ հակառակն է ստացվել: Ամեն ինչ ջերմային հաղորդունակության մասին է, որը զգալիորեն բարձր է արդեն ջեռուցվող խողովակի համար, և ջեռուցվող և սառը խողովակի միջև սահմանը երկու րոպեում կարողացավ հեռանալ հանգույցից: Հիմա ջրի մասին: Մենք կօգտագործենք տաք և կիսա տաքացվող նավի հասկացությունները: Տաք նավի մեջ ստեղծվում է նեղ ջերմաստիճանի միջերես տաք, խիստ շարժուն մասնիկների և ոչ ակտիվ, սառը մասնիկների միջև, որոնք համեմատաբար արագ շարժվում են ծայրամասից դեպի կենտրոն, քանի որ այս սահմանին արագ մասնիկներն արագորեն տալիս են իրենց էներգիան (սառչում են) սահմանի մյուս կողմում գտնվող մասնիկների կողմից: Քանի որ արտաքին սառը մասնիկների ծավալն ավելի մեծ է, արագ մասնիկները, տալով իրենց ջերմային էներգիան, չեն կարող էապես տաքացնել արտաքին սառը մասնիկները: Հետեւաբար, տաք ջրի հովացման գործընթացը տեղի է ունենում համեմատաբար արագ: Կիսատաքացվող ջուրը շատ ավելի ցածր ջերմային հաղորդակցություն ունի, իսկ կիսաթև և սառը մասնիկների միջև սահմանի լայնությունը շատ ավելի լայն է: Նման լայն սահմանի կենտրոնի հերթափոխը տեղի է ունենում շատ ավելի դանդաղ, քան տաք նավի դեպքում: Արդյունքում տաք անոթն ավելի արագ է սառչում, քան տաքը: Կարծում եմ, որ մենք պետք է հետևենք տարբեր ջերմաստիճանի ջրի հովացման գործընթացի դինամիկային ՝ մի քանի ջերմաստիճանի տվիչներ տեղադրելով նավի միջինից մինչև եզր:

Մաքս, 19/11/2016 05:07

Ստուգված է. Յամալի ցրտահարությունից կոկորդի ջրով խողովակը սառչում է և պետք է տաքացվի, բայց սառը ջուրը ՝ ոչ:

Արտեմ, 12/09/2016 01:25

Դժվար է, բայց կարծում եմ, որ սառը ջուրը ավելի խիտ է, քան տաք ջուրը նույնիսկ ավելի լավ է, քան եռացրածը, և այստեղ կա հովացման արագացում և այլն: տաք ջուրը հասնում է սառը ջերմաստիճանի և այն գերազանցում է այն, և եթե հաշվի առնենք այն փաստը, որ տաք ջուրը ցրտահարվում է ներքևից և ոչ թե վերևից, ինչպես գրված է վերևում, սա շատ արագացնում է գործընթացը:

Ալեքսանդր Սերգեեւ, 21.08.2017 10:52

Նման ազդեցություն չկա: Ավաղ 2016-ին թեմայի վերաբերյալ մանրամասն հոդված տպագրվեց Nature- ում. Https://en.wikipedia.org/wiki/Mpemba_effect Դրանից պարզ է, որ զգույշ փորձերի միջոցով (եթե տաք և սառը ջրի նմուշները նույնն են ամեն ինչում, բացառությամբ ջերմաստիճանի), ազդեցությունը չի նկատվում ...

Avավլաբ, 22.08.2017 05:31

Վիկտոր, 27.10.2017 03:52

«Դա իսկապես այդպես է»: - եթե դպրոցը չհասկանար, թե ինչ է ջերմային հզորությունը և էներգիայի պահպանման օրենքը Հեշտ է ստուգել. Դրա համար անհրաժեշտ է. Ցանկություն, գլուխ, սլաքներ, ջուր, սառնարան և զարթուցիչ: Իսկ սահադաշտերը, ինչպես մասնագետներն են ասում, սառեցնում են (լցնում) սառը ջրով, իսկ տաք ջրի մակարդակով կտրում են սառույցը: Իսկ ձմռանը անհրաժեշտ է հակասառեցման հեղուկ լցնել լվացքի ջրամբարի մեջ, ոչ թե ջրի: Waterուրը ամեն դեպքում կսառչի, իսկ սառը ջուրն ավելի արագ կսառչի:

Իրինա, 23.01.2018 10:58

Գիտնականները ամբողջ աշխարհում պայքարում էին այս պարադոքսի դեմ Արիստոտելի ժամանակներից, իսկ Վիկտորը, avավլաբը և Սերգեևը, պարզվեց, ամենախելացիներն էին:

Դենիս, 02/01/2018 08:51

Հոդվածում ամեն ինչ ճիշտ է գրված: Բայց պատճառը որոշ չափով այլ է: Եռման գործընթացում դրանում լուծված օդը գոլորշիանում է ջրից. Հետևաբար, երբ եռացող ջուրը սառչում է, արդյունքում դրա խտությունը կլինի պակաս, քան նույն ջերմաստիճանի հում ջրի: Տարբեր ջերմային հաղորդունակության այլ պատճառներ չկան, բացի տարբեր խտությունից:

Abաբլաբ, 03/01/2018 08:58 | Avավլաբ

Իրինա :), «ամբողջ աշխարհի գիտնականները» չեն պայքարում այս «պարադոքսի» վրա, իսկական գիտնականների համար այդ «պարադոքսը» պարզապես գոյություն չունի. Այն հեշտությամբ ստուգվում է լավ վերարտադրվող պայմաններում: «Պարադոքսը» ի հայտ եկավ աֆրիկացի տղա Մպեմբայի անդառնալի փորձերի շնորհիվ և ուռճացավ այդպիսի «գիտնականների» կողմից :)

miroland, 03/23/2019 07:20 AM

Աֆրիկայի հենց սրտում բնակվող տանզանիացի մի տղա, որը, ամենայն հավանականությամբ, երբեք ձյուն չի տեսել նրա աչքերում ... ;- Բա ես ոչ մի բան չեմ շփոթում ???)))

Սերգեյ, 04/14/2019 02:02

Մենք վերցնում ենք երկու առաձգական գոտիներ, ձգում ենք երկուսն էլ, մեկը մյուսից ավելին (սառը և տաք ջրի ներքին էներգիայի անալոգիա), միաժամանակ արձակում ենք առաձգական գոտիների մի ծայրը: Ո՞ր առաձգականն է ավելի արագ նեղանալու:

Արտանիս, 05/08/2019 03:34

Ես ուղղակի ինքս եմ կատարել այս փորձը: Ես դրեցի երկու նույնական բաժակ տաք և սառը ջուր սառնարանում: Սառը շատ ավելի արագ սառեց: Տաքը դեռ փոքր-ինչ տաք էր: Ի՞նչն է իմ փորձի հետ կապված:

Avավլաբ, 09.05.2019 06:21 |

Արտանիս, Ձեր փորձով «ամեն ինչ այդպես է» :) - «Մպեմբայի էֆեկտը» գոյություն չունի պատշաճ կերպով կատարված փորձով, որն ապահովում է նույն հովացման պայմաններ ջրի նույն ծավալների միայն տարբեր նախնական ջերմաստիճաններով: Շնորհավորում եմ քեզ. Դու անցար աշխարհի կողմը, հիմնավորումը և հիմնական ֆիզիկական օրենքների հաղթարշավը և սկսեցիր հեռանալ «Մպեմբա աղանդից», իսկ Yu-tube տեսանյութերի երկրպագուները «այն բանի համար, ինչ մեզ խաբեցին ֆիզիկայի դասերին» ... :)

Moiseeva N.P. , 16.05.2019 04:30 | Չ. խմբագիր

Դուք ճիշտ եք, շատ բան կախված է փորձի պայմաններից: Բայց եթե ազդեցությունն ընդհանրապես չնկատվեր, ապա լուրջ ամսագրերում հետազոտություն և հրապարակումներ չէին լինի: Ավարտե՞լ եք այս գրառումը: Յու-Տուբովի տեսանյութերի մասին այստեղ խոսք չկա:

Avավլաբ, 06.08.2019 05:26 | SlavNeftGaz-YuzhSeverZapVostok- Սինթեզ Ինչն է հարմար

Նատալյա Պետրովնա. Մենք ապրում ենք գիտության մեջ «վերարտադրողականության ճգնաժամի» դարաշրջանում, երբ «հրապարակել կամ կործանվել» կարգախոսի ներքո մեջբերումների ցուցիչը բարձրացնելու համար «ապագա գիտնականները» նախընտրում են մրցել խենթ տեսություններ հորինելու համար ակնհայտ կասկածելի փորձարարական տվյալներ հիմնավորելու փոխարեն ՝ մի փոքր ժամանակ ծախսելով և ռեսուրսներ ՝ այս տվյալները ստուգելու համար, նախքան զուտ տեսական հոդվածի համար նստելը: Նման «դժբախտ գիտնականների» օրինակ են պարզապես «Սինգապուրցի ֆիզիկոսները», որոնց մասին նշեցիք հոդվածում. Դրանց հրապարակումը չի պարունակում իրենց սեփական փորձարարական տվյալները, այլ միայն մերկ տեսական փաստարկներ «O: HO Bond անոմալ հանգստություն» հնարավոր անբնական ընթացքի վրա անոմալ ընթացքի վրա ջրի սառեցումը, որը նկատվել է Ֆրենսիս Բեկոնի և Ռենե Դեկարտի և նույնիսկ Արիստոտելի կողմից մ.թ.ա. 350 տարի առաջ: ... Եվ անձամբ ես շատ ուրախ եմ, որ Nikolaագրեբի համալսարանից Նիկոլա Բրեգովիկը ստացել է իր մրցանակը 1000 ֆունտ ստերլինգ Մեծ Բրիտանիայի Քիմիական թագավորական ընկերությունից ՝ վերարտադրելի պայմաններում լավ սարքավորումներ օգտագործելուց հետո, նա ինքնին նախատեսել էր առանց որևէ անոմալիայի բավականին ֆիզիկապես բացատրելի արդյունքներ և կասկածի տակ էր դրել դրանք որպես անշնորհք չափումներ: տղա Մպեմբան և նրա հետևորդները և նրանց համարժեքությունը, ովքեր փորձեցին «տեսական հիմք» բերել այդ անշնորհք փորձերի ներքո:

Ինչու է ջուրը սառչում: Waterուրը բնության զարմանալի հրաշք է: Դա անհրաժեշտ է երկրի վրա կյանքի համար: Հենց ջրի մեջ էր, ըստ գիտնականների, կյանքը ծնվեց: Amazingարմանալի է, որ ջուրն ի վիճակի է լինել երեք վիճակում `հեղուկ, պինդ և գազային: Միեւնույն ժամանակ, այն կարող է տեղափոխվել մի վիճակից մյուսը: Մոլորակի ջրի ճնշող մեծամասնությունը գտնվում է հեղուկ վիճակում: Theրի պինդ վիճակը սառույցն է:

Ինչու է ջուրը ցրտից սառչում

Տարբեր նահանգներ անցնելու ջրի հատկությունը ազդում է դրա բաղադրության վրա: Molecրի մոլեկուլները թույլ կապված են միմյանց հետ. նրանք միշտ շարժվում և խմբավորվում են, բայց միևնույն ժամանակ չեն կարող որոշակի կառուցվածք կազմել: Waterուրը վերցվում է նավի տեսքով, որի մեջ այն տեղադրված է, բայց ինքնուրույն այն չի կարող որևէ որոշակի մոդել ունենալ: Օրինակ, մենք կաթսայի մեջ ջուր ենք լցնում, և հեղուկը կստանա իր ձևը, բայց այն չի կարողանա այն պահել ամաններից դուրս:

Heatedեռուցման ժամանակ ջրի մոլեկուլները սկսում են շարժվել միմյանց նկատմամբ էլ ավելի արագ և քաոսային ՝ ավելի մեծ չափով կորցնելով միմյանց հետ հաղորդակցությունը: Այս դեպքում ջուրը դառնում է գոլորշի:

Երբ ջուրը ենթարկվում է ցածր ջերմաստիճանի, մոլեկուլների շարժումը խանգարում է, նրանց միջև կապը ամրապնդվում է, և այդ ժամանակ նրանք կարող են կառուցել կառուցվածք ՝ վեցանկյուն բյուրեղներ: Խոնավության սառույցի վերափոխման վիճակը կոչվում է բյուրեղացում, ամրացում:

Նման ուժեղ պետությունում այն \u200b\u200bկարող է երկար ժամանակ պահպանել ձեռք բերած տարբեր ձևերը: Waterուրը սկսում է սառչել 0 աստիճանի ցելսիուս ջերմաստիճանում: Այսպիսով, ջրի հեղուկից պինդ վիճակի, սառույցի անցումը պայմանավորված է ջրի ֆիզիկական հատկություններով, դրա բաղադրությամբ:

Ինչու տաք ջուրը ավելի արագ է սառչում, քան սառը ջուրը

Խոսելով ջրի սառույցի «վերափոխման» մասին `նկատվում են հետաքրքիր երեւույթներ: Տաքը ավելի շուտ է ցրտահարվում, քան ցուրտը, որքան էլ որ քիչ հավանական է այս իրողությունը: Այս փաստը հայտնի էր վաղուց, բայց երկար ժամանակ հնարավոր չէր բացահայտել ջրի խորհրդավոր հատկությունների գաղտնիքը: Միայն քսաներորդ դարում էր, որ աշխարհի գիտնականները փորձեցին բացատրել սառը ջրի համեմատ տաք ջրի ավելի արագ սառեցման պատճառը:

1963 թ.-ին Տանզանիայից Մպեմբա անունով մի տղա պաղպաղակ պատրաստելիս նկատեց, որ համեղ նրբությունն ավելի արագ է ամրապնդվում, երբ պատրաստվում է ոչ թե սառը, այլ տաք կաթով: Նրանք սկսեցին ծաղրել նրան, երբ նա իր դիտարկումները կիսեց իր ուսուցչի և ընկերների հետ: Միայն մեկ մարդ ՝ պրոֆեսոր Դենիս Օսբորնը, ում Մպեմբան հանդիպեց մեծահասակում, ուշադրություն հրավիրեց այս փաստի վրա:

Բազմաթիվ վարկածներ են ներկայացվել ավելի շուտ տաք ջրի արագ սառեցման, քան սառը ջրի մասին, բայց դրանք բոլորը մնում էին շահարկումներ: Րի «տարօրինակ» վարքը կոչվում է «Մպեմբայի էֆեկտ»: Հետազոտությունները դեռ կատարվում են: Շատ երկրների գիտնականներ փորձում են ապացուցել «Մպեմբայի էֆեկտը», բայց մինչ այժմ ապարդյուն:

Շատ հետազոտողներ այս փաստը ուշադրության արժանի չեն համարում, քանի որ պաղպաղակն ի տարբերություն կոշտ ջրի ունի տարբեր հատկություններ: 2013 թ.-ին Սինգապուրից ժամանած ֆիզիկոսները տեսականորեն ապացուցեցին Մպեմբայի էֆեկտի առեղծվածը, և մինչ այժմ չկա անհասկանալի երեւույթի լաբորատոր ուսումնասիրությունների հաստատում:

Waterուրը սառչում է վերեւից, ոչ թե ներքեւից

Գրեթե բոլորը գիտեն, որ ցածր ջերմաստիճանի դեպքում ջրային մարմինների վրա նախ առաջանում է բարակ սառցե ընդերք, որն աճող ցրտահարությամբ դառնում է ավելի խիտ և ուժեղ: Եվ եթե չլիներ ջրի այս զարմանալի հատկությունը, դժվար թե ինչ-որ մեկը կարողանա չմուշկներով սահել, քանի որ սառույցը պարզապես կխորտակվի ջրամբարի հատակին:

Waterուրը, ինչպես նմանատիպ նյութերի մեծ մասը, հովացնելիս նեղանում է և ծավալը նվազում է, բայց առնվազն 3 աստիճան ջերմաստիճանի: Lowerածր ջերմաստիճաններում ջուրը, ընդհակառակը, ընդլայնվում է, դրա խտությունը մեծանում է: Սառույցն ավելի թեթեւ է, քան ջուրը, և դա այն պահում է վերևում:

Ինչու է թորած ջուրը չի սառչում

Թորած ջուրը կոչվում է մաքուր, այն «ազատվում է» ցանկացած կեղտից, թթվածնից: Կեղտերը այն բեկորներն են, որոնց վրա կցված են ջրի մոլեկուլները: Հեղուկ վիճակից սառույցին անցնելիս ջրի մեջ առկա խառնուրդները սեղմվում են, թորած ջուրն ընդլայնվում է այլ նյութերի բացակայության պատճառով, մոլեկուլների միջեւ հեռավորությունը մեծանում է:

Արդյունքում առաջացած սառույցը ջրի տակ կթողնի մակերեսին, քանի որ այն ավելի թեթեւ է, քան ջուրը: Դեռ թորած ջուրը կարող է սառչել, բայց դրա սառեցման կետը շատ ավելի ցածր է, քան սովորական ջրի: Միեւնույն ժամանակ, նկատվեց, որ արժե հարվածել, օրինակ, թորած ջրի շշի վրա կամ թափահարել այն, և ջուրն անմիջապես կսկսի սառչել: Դա բացատրվում է ազդեցության վրա մոլեկուլների կպչումով:

Հանքային ջրի սառեցման կետ

Հանքային ջուրը հագեցած է աղերով ՝ մարդուն օգտակար քիմիական նյութերով: Հանքային ջրի սառեցման կետը ցածր է, քան սովորական ջուրը: Եթե \u200b\u200bտարայի ջուրը հարվածեք կամ թափահարեք այն, սառեցման գործընթացը կարագանա նույն կերպ, ինչպես թորած ջրի դեպքում: Molecրի մոլեկուլները կպչեն միմյանց և կկառուցվեն բյուրեղների, համապատասխանաբար ջուրը կսառչի:

Աղի ջուրը սառչո՞ւմ է

Կան մարդիկ, ովքեր հավատում են, որ այն չի սառեցնում: Այս հայտարարությունն ամբողջովին ճիշտ չէ: Աղի ջուրը նույնպես ձգտում է սառեցնել, բայց դրա սառեցման կետը զրոյից ցածր է: Սրա բացատրությունը ջրի մոլեկուլային բաղադրության մեջ է:

Աղը, ավելի ճիշտ, դրա փոքր բյուրեղները թույլ չեն տալիս ջրի մոլեկուլները միավորվել: Աղի ջրի սառեցումը կախված է դրա մեջ պարունակվող աղի կոնցենտրացիայից: Որքան շատ ջուր լինի ջրի մեջ, այնքան ցածր է սառեցման կետը: Ինչու են Անտարկտիկայի սառույցը և այսբերգները քաղցրահամ ջրի պաշարներ: Ըստ գիտնականների, դրանք մայրցամաքի բեկորներ են, որոնք պառակտվել են միլիոնավոր տարիներ առաջ: Նրանց կրթությանը նպաստել է սխալ տեղը, որտեղ նրանք են:

Seaովի ջուրը նույնպես ցրտահարվում է շատ ցածր ջերմաստիճանում: Սառցե բյուրեղները, որոնք առաջացել են ջրի մակերեսին, դուրս են մղում աղի բյուրեղները, ուստի որքան խորը աղը հարստանում է: Եթե \u200b\u200bդուք վերցնեք սառույցը ծովի ջրի մակերեսից և հալեցնեք այն, ապա հալված ջուրը գրեթե թարմ կլինի:

Արդյո՞ք Epiphany ջուրը սառչում է

Epiphany ջուրը կոչվում է «սուրբ»: Կարծիք կա, որ Աստվածահայտնության գիշերը և հաջորդ երեք օրվա ընթացքում բոլոր ջրամբարներում ջուրը դառնում է «սուրբ» ՝ ունենալով կախարդական բուժիչ հատկություններ: Այն իրոք կարող է պահվել երկար ժամանակ ՝ առանց համը փոխելու, բայց այն սառեցնում է: Յուրաքանչյուրը կարող է դրանում համոզվել: Տեղադրեք ցրտահարության մեջ 2 շիշ, լցված պարզ ջրով և հավաքված Epiphany գիշերը: Bothուրը հավասարապես կսառչի երկու շշերի մեջ:

Doesուրը սառեցնում է ջրհորի մեջ

Մարդիկ նախընտրում են ջուրը խմել ջրհորից ՝ այն համարելով ավելի օգտակար և հարմար մարմնի համար: Ձմռանը ջուրը սառեցնում է ջրհորի մեջ: Այս հարցի պատասխանն ակնհայտ է: Եթե \u200b\u200bջրհորը բավականին խորն է, ջրի մակարդակը չի բարձրանում հողի սառեցման կետից վեր, որպեսզի ջրհորի ջուրը չսառչի: Եթե \u200b\u200bջրհորը մակերեսային է, ջրի վերին շերտը կարող է ծածկվել սառցե ընդերքով կամ սառույցի զգալի շերտով:

Waterուրը զարմանալի նյութ է, որը կարող է մի պետությունից մյուսը անցնել քիմիական կազմի շնորհիվ: Theրի սառեցման կետը տարբեր է: Waterուրը, թերեւս, միակ նյութն է, որը կարող է ընդարձակվել ցածր ջերմաստիճանում:

Սառեցված ջուր

Բոլորն էլ գիտեն ջրի իմաստը և օգուտները կյանքի համար: Պարզվում է, որ սառչելուց հետո հալված ջուրը բուժիչ հատկություններ ունի մարդու մարմնի վրա: Այն փոխում է իր կառուցվածքը սառեցման և հալման գործընթացներից հետո: Շատերը լեռնագնացների երկարակեցությանը վերագրում են այն, որ նրանք օգտագործում էին հալված ջուր լեռներում հոսող աղբյուրներից:

«Hydրածնի ամենապարզ կայուն համադրությունը թթվածնի հետ». Ջրի այս սահմանումը տրված է Քիմիայի համառոտ հանրագիտարանում: Բայց եթե նայեք, այս հեղուկն այնքան էլ պարզ չէ: Այն ունի շատ արտասովոր, զարմանալի և շատ յուրահատուկ հատկություններ: Ukrainianրային ոլորտի ուկրաինացի հետազոտողը մեզ պատմեց ջրի եզակի ունակությունների մասին Ստանիսլավ Սուպրունենկո.

Բարձր ջերմային հզորություն

Waterուրը տաքանում է հինգ անգամ ավելի դանդաղ, քան ավազը և տասն անգամ ավելի դանդաղ է, քան երկաթը: Մեկ լիտր ջուրը մեկ աստիճանով տաքացնելու համար կպահանջվի 3300 անգամ ավելի շատ ջերմություն, քան մեկ լիտր օդ տաքացնելը: Կլանելով հսկայական քանակությամբ ջերմություն ՝ նյութն ինքնին էապես չի տաքանում: Բայց երբ սառչում է, այն տալիս է այնքան ջերմություն, որքան տաքացրեց: Heatերմությունը կուտակելու և ազատելու այս ունակությունը թույլ է տալիս հարթել երկրի մակերևույթի կտրուկ ջերմաստիճանի տատանումները: Բայց սա դեռ ամենը չէ: Theրի ջերմային հզորությունը նվազում է, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է 0-ից 370C, այսինքն, այս շրջանակներում հեշտ է այն տաքացնել, շատ ջերմություն և ժամանակ չի պահանջվում: Բայց 37 ° C ջերմաստիճանի սահմանից հետո դրա ջերմային հզորությունը մեծանում է, ինչը նշանակում է, որ ավելի շատ ջանքեր պետք է գործադրվի այն տաքացնելու համար: Հաստատվել է, որ ջուրը ունի նվազագույն ջերմային հզորություն 36, 790C ջերմաստիճանում, և դա մարդու մարմնի նորմալ ջերմաստիճանն է: Այսպիսով, ջրի հենց այդ որակն է ապահովում մարդու մարմնի ջերմաստիճանի կայունությունը:

Highրի բարձր մակերեսային լարվածություն

Մակերևութային լարվածությունը ներգրավման, մոլեկուլների միջև կպչման ուժ է: Տեսողականորեն դա կարելի է դիտել թեյով լցված բաժակի մեջ: Եթե \u200b\u200bդուք դանդաղորեն ավելացնեք դրա ջուրը, այն անմիջապես չի հորդելու: Ավելի մանրամասն նայեք. Հեղուկի մակերևույթի վերևում կարելի է տեսնել բարակ թաղանթ. Այն թույլ չի տալիս հեղուկը թափվել: Լիցքավորվելիս այտուցվում է, և միայն «վերջին կաթիլով» դա դեռ տեղի կունենա:
Բոլոր հեղուկներն ունեն մակերեսային լարվածություն, բայց դրանք բոլորը տարբեր են: Waterուրն ունի ամենաբարձր մակերեսային լարվածությունը: Ավելին ՝ միայն սնդիկ, որի պատճառով թափվելիս այն անմիջապես վերածվում է գնդակների. Նյութի մոլեկուլները ամուր «կապված» են միմյանց հետ: Բայց ալկոհոլի, եթերի և քացախաթթվի մեջ մակերեսային լարվածությունը շատ ավելի ցածր է: Նրանց մոլեկուլները միմյանց ավելի քիչ են գրավում և, համապատասխանաբար, այդ պատճառով նրանք ավելի արագ են գոլորշիանում և տարածում են իրենց հոտը:

Գոլորշացման բարձր թաքնված ջերմություն

Լուսանկարը Shutterstock

Waterուրը եռացնելու համար հինգուկես անգամ ավելի շատ ջերմություն է պահանջվում, քան եռացնելը: Եթե \u200b\u200bչլիներ ջրի այս հատկությունը `դանդաղորեն գոլորշիանալը, շատ լճեր և գետեր պարզապես չորանալու էին շոգ ամռանը:
Գլոբալ մակարդակում միլիոն րոպե տոննա ջուրը ամեն րոպե գոլորշիանում է հիդրոսֆերայից: Արդյունքում, ջերմության հսկայական քանակություն է մտնում մթնոլորտ `համարժեք 40 հազար էլեկտրակայանների շահագործմանը` յուրաքանչյուրը 1 միլիարդ կՎտ հզորությամբ:

Ընդլայնում

Երբ ջերմաստիճանը իջնում \u200b\u200bէ, բոլոր նյութերը սեղմվում են: Ամեն ինչ, բայց ոչ ջուր: Մինչև ջերմաստիճանը իջնում \u200b\u200bէ 40C- ից, ջուրն իրեն պահում է շատ սովորական եղանակով. Այն մի փոքր թանձրանում է, նվազեցնում դրա ծավալը: Բայց 3, 980C- ից հետո այն սկսում է ընդլայնել իր վարքը, ավելի ճիշտ ՝ չնայած ջերմաստիճանի նվազմանը: Գործընթացը սահուն անցնում է մինչև 00C ջերմաստիճան, մինչև ջուրը սառչի: Հենց սառույցը ձեւավորվի, արդեն պինդ ջրի ծավալը կտրուկ բարձրանում է 10% -ով:

Mpemba էֆեկտ (Mpemba պարադոքսը) պարադոքս է, որը նշում է, որ տաք ջուրը որոշակի պայմաններում ավելի արագ է սառչում, քան սառը ջուրը, չնայած սառեցման գործընթացում այն \u200b\u200bպետք է անցնի սառը ջրի ջերմաստիճանը: Այս պարադոքսը փորձարարական փաստ է, որը հակասում է սովորական հասկացություններին, համաձայն որի, նույն պայմաններում, ավելի տաքացված մարմինը որոշակի ջերմաստիճանի հովացման համար ավելի քիչ ժամանակ է պահանջում, քան պակաս տաքացած մարմինը նույն ջերմաստիճանում սառչելու համար:

Այս երեւույթը ժամանակին նկատել էին Արիստոտելը, Ֆրենսիս Բեկոնը և Ռենե Դեկարտը, բայց միայն 1963 թ.-ին Տանզանիայի դպրոցական Էրաստո Մպեմբան գտավ, որ տաք պաղպաղակի խառնուրդը ավելի արագ է սառչում, քան սառը:

Տանզանիայի Մագամբա ավագ դպրոցի աշակերտուհի Էրաստո Մպեմբան կատարեց պատրաստման գործնական աշխատանք: Նրան անհրաժեշտ էր պատրաստել տնական պաղպաղակ `եփել կաթ, լուծարել շաքարը դրա մեջ, հովացնել այն մինչև սենյակային ջերմաստիճան, այնուհետև դնել սառնարան` սառեցնելու համար: Ըստ ամենայնի, Մպեմբան առանձնապես աշխատասեր ուսանող չէր, և նա հետաձգեց հանձնարարության առաջին մասի կատարումը: Վախենալով, որ դասի ավարտին ժամանակին չի հասնի, նա տաք կաթը դրեց սառնարան: Ի զարմանս նրան, այն սառեցրեց նույնիսկ ավելի շուտ, քան իր ընկերների կաթը, որը պատրաստվել էր ըստ տվյալ տեխնոլոգիայի:

Դրանից հետո Մպեմբան փորձեր կատարեց ոչ միայն կաթի, այլ նաև սովորական ջրի հետ: Համենայն դեպս, արդեն լինելով Մկվավսկայա ավագ դպրոցի աշակերտ, նա խնդրեց պրոֆեսոր Դենիս Օսբորնին Դար-սալամի համալսարանական քոլեջից (որը տնօրենն էր հրավիրել ուսանողներին դասախոսություն տալ ֆիզիկայի մասին), մասնավորապես ջրի մասին. այնպես, որ դրանցից մեկում ջուրը ունենա 35 ° C ջերմաստիճան, իսկ մյուսում ՝ 100 ° C, և դրանք դնի սառնարան, ապա երկրորդում ջուրն ավելի արագ կսառչի: Ինչո՞ւ »: Օսբորնը հետաքրքրվեց այս խնդրով և շուտով 1969 թ.-ին նա և Մպեմբան հրապարակեցին իրենց փորձերի արդյունքները «Ֆիզիկայի կրթություն» ամսագրում: Այդ ժամանակից ի վեր նրանց հայտնաբերած ազդեցությունը կոչվում է mpemba էֆեկտ.

Մինչ այժմ ոչ ոք հստակ չգիտի, թե ինչպես բացատրել այս տարօրինակ ազդեցությունը: Գիտնականները չունեն մեկ վարկած, չնայած դրանք շատ են: Ամեն ինչ տաք և սառը ջրի հատկությունների տարբերության մասին է, բայց դեռ պարզ չէ, թե որ հատկություններն են խաղում այս դեպքում `գերսառեցման, գոլորշիացման, սառույցի ձևավորման, կոնվեկցիայի կամ հեղուկացված գազերի ազդեցության տարբերություն ջրի վրա տարբեր ջերմաստիճաններում:

Mpemba- ի էֆեկտի պարադոքսն այն է, որ ժամանակը, որի ընթացքում մարմինը սառչում է մինչև շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը, պետք է համաչափ լինի այս մարմնի և շրջակա միջավայրի միջև ջերմաստիճանի տարբերությանը: Այս օրենքը ստեղծվել է Նյուտոնի կողմից և դրանից հետո գործնականում բազմիցս հաստատվել է: Այս ազդեցությամբ 100 ° C ջերմաստիճանով ջուրը սառչում է մինչև 0 ° C ջերմաստիճանի ավելի արագ, քան նույն ջերմաստիճանում 35 ° C ջերմաստիճանի ջուր:

Այնուամենայնիվ, սա դեռ պարադոքս չի ենթադրում, քանի որ Մփեմբայի էֆեկտը կարելի է բացատրել հայտնի ֆիզիկայի շրջանակներում: Ահա մի քանի բացատրություններ Մպեմբայի էֆեկտի վերաբերյալ.

Գոլորշիացում

Տաք ջուրն ավելի շուտ գոլորշիանում է տարայից, դրանով իսկ նվազեցնելով դրա ծավալը, և նույն ջերմաստիճանի փոքր քանակությամբ ջուրն ավելի արագ է սառչում: 100 C տաքացրած ջուրը կորցնում է իր զանգվածի 16% -ը, երբ սառչում է մինչև 0 C:

Գոլորշիացման էֆեկտ - կրկնակի ազդեցություն: Նախ, սառեցման համար անհրաժեշտ ջրի քանակը կրճատվում է: Եվ երկրորդ, ջերմաստիճանը նվազում է այն փաստի պատճառով, որ ջրի փուլից դեպի գոլորշու փուլ անցման գոլորշիացման ջերմությունը նվազում է:

Երմաստիճանի տարբերությունը

Շնորհիվ այն բանի, որ տաք ջրի և սառը օդի ջերմաստիճանի տարբերությունն ավելի մեծ է. Հետևաբար, այս դեպքում ջերմափոխանակությունն ավելի ինտենսիվ է, և տաք ջուրն ավելի արագ է սառչում:

Հիպոթերմային

Երբ ջուրը սառչում է 0 C- ից ցածր, այն միշտ չէ, որ սառչում է: Որոշ պայմաններում այն \u200b\u200bկարող է ենթարկվել հիպոթերմային ՝ շարունակելով մնալ հեղուկ սառեցման կետից ցածր ջերմաստիճանում: Որոշ դեպքերում ջուրը կարող է մնալ հեղուկ նույնիսկ -20 C ջերմաստիճանում:

Այս ազդեցության պատճառն այն է, որ որպեսզի առաջին սառույցի բյուրեղները սկսեն առաջանալ, անհրաժեշտ են բյուրեղների առաջացման կենտրոններ: Եթե \u200b\u200bդրանք հեղուկ ջրի մեջ չկան, ապա հիպոթերմիան կշարունակվի այնքան ժամանակ, քանի դեռ ջերմաստիճանն այնքան չի իջնի, որ բյուրեղները սկսեն ինքնաբերաբար առաջանալ: Երբ նրանք սկսեն ձեւավորվել գերհովացված հեղուկի մեջ, նրանք կսկսեն ավելի արագ աճել ՝ կազմելով սառցե լորձ, որը, սառչելով, կստեղծի սառույց:

Տաք ջուրն առավել ենթակա է հիպոթերմային, քանի որ այն տաքացնելով հեռացնում են լուծված գազերն ու փուչիկները, որոնք իրենց հերթին կարող են ծառայել որպես սառույցի բյուրեղների առաջացման կենտրոններ:

Ինչու է հիպոթերմիան առաջացնում տաք ջրի ավելի արագ սառեցում: Սառը ջրի դեպքում, որը գերսառեցված չէ, տեղի է ունենում հետեւյալը. Այս դեպքում նավի մակերեսին սառույցի բարակ շերտ կստեղծվի: Սառույցի այս շերտը կգործի որպես մեկուսիչ ջրի և սառը օդի միջև և կանխելու է հետագա գոլորշիացումը: Սառույցի բյուրեղների առաջացման արագությունն այս դեպքում ավելի ցածր կլինի: Գերհովացման ենթակա տաք ջրի դեպքում գերհովացված ջուրը չունի սառույցի պաշտպանիչ մակերեսային շերտ: Հետեւաբար, այն բաց գագաթի միջոցով շատ ավելի արագ է կորցնում ջերմությունը:

Երբ հիպոթերմային գործընթացն ավարտվում է, և ջուրը սառչում է, շատ ավելի շատ ջերմություն է կորչում, ուստի ավելի շատ սառույց է առաջանում:

Այս ազդեցության շատ հետազոտողներ հիպոթերմիան համարում են հիմնական գործոնը Մպեմբայի էֆեկտի դեպքում:

Կոնվեկցիա

Սառը ջուրը սկսում է սառչել վերևից, դրանով իսկ վատթարացնելով ջերմային ճառագայթման և կոնվեկցիայի գործընթացները, ուստի և ջերմության կորուստը, իսկ տաք ջուրը սկսում է սառչել ներքևից:

Այս ազդեցությունը բացատրվում է ջրի խտության անոմալիայով: Waterուրն ունի առավելագույն խտություն 4 ° C- ով: Եթե ջուրը սառեցրեք 4 ° C և դնեք ավելի ցածր ջերմաստիճանի, ջրի մակերեսային շերտը ավելի արագ կսառչի: Քանի որ այս ջուրը պակաս խիտ է, քան ջուրը 4 ° C ջերմաստիճանում, այն կմնա մակերեսի վրա ՝ կազմելով բարակ, սառը շերտ: Այս պայմաններում կարճ ժամանակում ջրի մակերևույթին սառույցի բարակ շերտ կստեղծվի, բայց սառույցի այս շերտը կծառայի որպես ջրի ստորին շերտերը պաշտպանող մեկուսիչ, որը կմնա 4 C ջերմաստիճանի պայմաններում: Հետևաբար, հովացման հետագա գործընթացը կդանդաղի:

Տաք ջրի դեպքում իրավիճակը բոլորովին այլ է: Theրի մակերեսային շերտը ավելի արագ կսառչի `գոլորշիացման և ջերմաստիճանի ավելի մեծ տարբերության պատճառով: Բացի այդ, սառը ջրի շերտերն ավելի խիտ են, քան տաք ջրի շերտերը, ուստի սառը ջրի շերտը կխորտակվի ՝ տաք ջրի շերտը բարձրացնելով մակերես: Thisրի այս շրջանառությունն ապահովում է ջերմաստիճանի արագ անկում:

Բայց ինչու՞ այս գործընթացը չի կարողանում հասնել հավասարակշռության կետի: Մպեմբայի էֆեկտը կոնվեկցիայի այս տեսանկյունից բացատրելու համար անհրաժեշտ կլինի ենթադրել, որ ջրի սառը և տաք շերտերը տարանջատված են, և ինքնահոսքի գործընթացը շարունակվում է այն բանից հետո, երբ ջրի միջին ջերմաստիճանը իջնի 4 C- ից ցածր:

Այնուամենայնիվ, չկա որևէ փորձարարական տվյալ, որը կաջակցի այս վարկածին, որ ջրի սառը և տաք շերտերը տարանջատված են կոնվեկցիայի միջոցով:

Asesրի մեջ լուծված գազեր

Waterուրը միշտ պարունակում է դրանում լուծված գազեր ՝ թթվածին և ածխաթթու գազ: Այս գազերն ունեն ջրի սառեցման կետը նվազեցնելու ունակություն: Երբ ջուրը տաքանում է, այդ գազերը դուրս են գալիս ջրից, քանի որ դրանց բարձր լուծելիությունը ջրի մեջ լուծելիությունն ավելի ցածր է: Հետեւաբար, երբ տաք ջուրը սառչում է, դրա մեջ միշտ ավելի քիչ լուծված գազեր կան, քան չջեռուցվող սառը ջրի մեջ: Հետեւաբար, տաքացվող ջրի սառեցման կետն ավելի բարձր է, և այն ավելի արագ է սառչում: Այս գործոնը երբեմն համարվում է Մպեմբայի էֆեկտը բացատրելու հիմնական գործոնը, չնայած որ այդ փաստը հաստատող փորձարարական տվյալներ չկան:

Ջերմային ջերմահաղորդություն

Այս մեխանիզմը կարող է զգալի դեր ունենալ, երբ ջուրը փոքր տարաների մեջ տեղադրվում է սառնարանային խցիկի սառնարան: Այս պայմաններում նկատվել է, որ տաք ջրով տարան հալեցնում է սառնարանի սառույցը դրա տակ ՝ դրանով բարելավելով ջերմային շփումը սառցարանի պատի հետ և ջերմահաղորդականությունը: Արդյունքում, տաք ջրով տարայից հանվում է ավելի արագ ջերմություն, քան սառը ջրից: Իր հերթին, սառը ջրով տարան տակը չի հալեցնում:

Բոլոր այս (ինչպես և մյուս) պայմանները ուսումնասիրվել են բազմաթիվ փորձերի ընթացքում, բայց հարցի միանշանակ պատասխանը, թե դրանցից որոնք են ապահովում Մպեմբայի էֆեկտի հարյուր տոկոսանոց վերարտադրությունը, ստացվել է:

Օրինակ, 1995 թ.-ին գերմանացի ֆիզիկոս Դեյվիդ Աուերբախը ուսումնասիրեց ջրի գերհովացման ազդեցությունը այս ազդեցության վրա: Նա գտավ, որ տաք ջուրը, հասնելով գերհովացված վիճակի, սառչում է ավելի բարձր ջերմաստիճանում, քան սառը ջուրը, ինչը նշանակում է ավելի արագ, քան վերջինս: Բայց սառը ջուրն ավելի արագ է հասնում գերսառեցված վիճակի, քան տաք ջուրը ՝ դրանով իսկ փոխհատուցելով նախկին ուշացումը:

Բացի այդ, Աուերբախի արդյունքները հակասում էին նախկինում ձեռք բերված տվյալներին, որ բյուրեղացման ավելի քիչ կենտրոնների պատճառով տաք ջուրը կարող է հասնել ավելի գերհովացման: Waterուրը տաքացնելիս դրանից հանվում են դրանում լուծված գազերը, իսկ երբ եռում են, դրանում լուծված աղերի մի մասը նստում է:

Մինչ այժմ կարող է պնդել միայն մեկ բան. Այս էֆեկտի վերարտադրությունը, ըստ էության, կախված է այն պայմաններից, որոնցում փորձարկումն իրականացվում է: Հենց այն պատճառով, որ այն միշտ չէ, որ վերարտադրվում է:

Օ. Վ. Մոսին

Գրականաղբյուրները:

«Տաք ջուրն ավելի արագ է ցրտահարվում, քան սառը ջուրը: Ինչո՞ւ է դա այդպես անում», - arերլ Ուոքերը «The Amateur Scientist» - ում, Scientific American, Vol. 237, No. 3, էջ 246-257; Սեպտեմբեր, 1977:

«Տաք և սառը ջրի սառեցում», Գ.Ս. Kell- ը ֆիզիկայի ամերիկյան հանդեսում, հ. 37, No. 5, էջ 564-565; 1969-ի մայիս:

«Supercooling- ը և Mpemba- ի էֆեկտը», David Auerbach, American Journal of Physics, Vol. 63, No. 10, էջ 882-885; Հոկտեմբեր, 1995 թ.

«The Mpemba ազդեցություն. Տաք և սառը ջրի սառեցման ժամանակները», Charles A. Knight, American Journal of Physics, Vol. 64, No. 5, էջ 524; 1996-ի մայիս: