هل تساءلت يوما ما الماء الساخن يمكن أن يتجمد بسرعة أكبر من الماء البارد ، وإذا كان الأمر كذلك ، كيف يعمل؟ إذا كان الأمر كذلك ، فأنت بحاجة إلى معرفة تأثير Mpemba.
ببساطة ، تأثير Mpemba هو الاسم الذي يطلق على الظاهرة عند الماء الساخن يتجمد أسرع من الماء البارد. على الرغم من أن التأثير قد لوحظ لقرون ، إلا أنه لم ينشر كملاحظة علمية حتى عام 1968.
تم تسمية Mpemba Effect باسم Erasto Mpemba ، وهو تلميذ تنزاني ادعى أن الآيس كريم سيتجمد بشكل أسرع إذا تم تسخينه قبل تجميده. على الرغم من أن نظرائه سخروا منه ، إلا أن ميمبا حصل على الضحكة الأخيرة عندما أجرى مدربه تجربة ، موضحا التأثير. مبيمبا ومدير المدرسة دنيس ج. لاحظ أوزبورن أن الوقت اللازم لبدء التجميد يستغرق وقتًا أطول إذا كانت درجة حرارة الماء الأولية 25 درجة مئوية واستغرق وقتًا أقل بكثير إذا كانت درجة حرارة البدء 90 درجة مئوية.
أسباب حدوث تأثير Mpemba
العلماء ليسوا متأكدين تمامًا من سبب تجميد الماء الساخن في بعض الأحيان بسرعة أكبر من الماء البارد. لا يُرى تأثير Mpemba دائمًا - غالبًا ما يتجمد الماء البارد قبل الماء الساخن. من المحتمل أن يكون تفسير التأثير متعلقًا بالشوائب في الماء ، والتي تعمل كمواقع تنوي للتجميد. قد تشمل العوامل الأخرى:
- تأثير من تبخر الماء الساخن
- زيادة الحمل الحراري في الماء الساخن
- زيادة ميل الماء البارد إلى التبريد الفائق مقارنة بالماء الساخن
- كميات مختلفة محتملة من الغازات المذابة في الماء البارد مقارنة بالماء الساخن
- تأثير تكوين الصقيع - يميل الماء الساخن إلى التجمد من الأسفل بينما يميل الماء البارد إلى التجمد من الأعلى
- الموصلية الحرارية ، مما يتسبب في ذوبان حاوية الماء الساخن من خلال الثلج العازل في المجمد ، مما قد يعرض الحاوية لطبقة أكثر برودة تحت الجليد
تعلم المزيد عن نقطة تجمد الماء.
المصادر
Burridge ، هنري سي. "التشكيك في تأثير مبيمبا: الماء الساخن لا يبرد بسرعة أكبر من البرودة" ، المجلد السادس من التقارير العلمية ، بول ف. ليندن ، رقم المقالة: 37665 ، 24 نوفمبر 2016.
جينغ ، مونوهيا (2006). "الماء الساخن يمكن أن يتجمد أسرع من البرد ؟؟؟". المجلة الأمريكية للفيزياء. 74 (6): 514–522. arXiv: فيزياء / 0512262. دوى:10.1119/1.2186331
جين ، جايهيوك ؛ جودارد الثالث ، ويليام أ. (2015). "الآليات الكامنة وراء تأثير Mpemba في الماء من محاكاة الديناميكيات الجزيئية". مجلة الكيمياء الفيزيائية. 119 (5): 2622–2629. دوى:10.1021 / jp511752n
تاو ، يون وين ؛ زو ، وينلي ؛ جيا ، جونتنج ؛ لي ، وي ؛ كريمر ، ديتر (2017). "طرق مختلفة لربط الهيدروجين في الماء - لماذا يتجمد الماء الدافئ أسرع من الماء البارد؟". مجلة النظرية الكيميائية والحساب. 13 (1): 55–76. دوى:10.1021 / acs.jctc.6b00735