Ця стаття містить , але походження тверджень у ній через практично повну відсутність . (грудень 2022) |
Ефект Мпемби (Парадокс Мпемби[]) — парадокс, який свідчить, що гаряча вода (за деяких умов) може замерзнути швидше, ніж холодна. Хоча при цьому вона повинна пройти температуру холодної води в процесі замерзання.
Ефект Мпемби | |
Названо на честь | d |
---|---|
Ефект Мпемби у Вікісховищі |
Історія відкриття
Цей феномен помічали свого часу Арістотель, Френсіс Бекон і Рене Декарт,[] однак лише в 1963 році танзанійський школяр Ераст Мпемба висунув вердикт, що гаряча суміш морозива замерзає швидше, ніж холодна. Він звернувся за роз'ясненнями до вчителя фізики, але той лише посміявся над учнем, сказавши таке: «Це не всесвітня фізика, а фізика Мпемби».
На щастя, одного разу в школі побував Денніс Осборн, професор фізики з університету Дар-ес-Саламу. І Мпемба звернувся до нього з тим же питанням. Професор був налаштований менш скептично, сказав, що він не може судити про те, чого ніколи не бачив, і після повернення додому попросив співробітників провести відповідні експерименти. Схоже, вони підтвердили слова хлопчика. В усякому разі, в 1969 році Осборн розповів про роботу з Мпембою в журналі «англ. Physics Education». У тому ж році Джордж Келл з канадської Національної дослідницької ради опублікував статтю з описом явища в «англ. American Journal of Physics».
Аналіз парадоксу
Є кілька варіантів пояснення цього парадоксу:
- Гаряча вода швидше випаровується з контейнера, зменшуючи тим самим свій об'єм, а менший об'єм води з тією ж температурою замерзає швидше. У герметичних контейнерах холодна вода повинна замерзати швидше.
- Наявність снігової підкладки в морозильній камері холодильника. Контейнер з гарячою водою розтоплював під собою сніг, покращуючи тим самим тепловий контакт із стінкою морозилки. Контейнер з холодною водою не розтоплював під собою сніг. За відсутності снігової підкладки контейнер з холодною водою повинен замерзати швидше.
- Холодна вода починає замерзати зверху, погіршуючи тим самим процеси тепловипромінювання і конвекції, а значить і віддачі тепла, тоді як гаряча вода починає замерзати знизу. При додатковому механічному перемішуванні води в контейнерах холодна вода повинна замерзати швидше.
- Наявність центрів кристалізації в охолоджуваній воді — розчинених в ній речовин. При малій кількості таких центрів перетворення води в кригу ускладнене і можливо навіть її переохолодження, коли вона залишається в рідкому стані, маючи мінусову температуру. При однаковому складі і концентрації розчинів холодна вода повинна замерзати швидше.
Але однозначної відповіді на питання — які з них забезпечують стовідсоткове відтворення ефекту Мпемби — так і не було отримано.
Джерела
- David Auerbach. Supercooling and the Mpemba effect: When hot water freezes quicker than cold American Journal of Physics 63, 882 (1995); https://doi.org/10.1119/1.18059
- Charles A. Knight. The MPEMBA effect: The freezing times of hot and cold water American Journal of Physics 64, 524 (1996); https://doi.org/10.1119/1.18275
- Дослідження кінетики термодинамічних процесів при охолодженні рідини. С.І. Маринін, Ю.Л. Скоренький // Матеріали III Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів. Актуальні задачі сучасних технологій – Тернопіль 19-20 листопада 2014. - С.21-22.
Посилання
- When cold warms faster than hot 01 Dec 2017
- Теория Доктора Джонатана Катца, объясняющая эффект Мпембы [ 10 травня 2011 у Wayback Machine.] (рос.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Cya stattya mistit perelik posilan ale pohodzhennya tverdzhen u nij zalishayetsya nezrozumilim cherez praktichno povnu vidsutnist vnutrishnotekstovih dzherel vinosok Bud laska dopomozhit polipshiti cyu stattyu peretvorivshi dzherela z pereliku posilan na dzherela vinoski u samomu teksti statti gruden 2022 Efekt Mpembi Paradoks Mpembi dzherelo paradoks yakij svidchit sho garyacha voda za deyakih umov mozhe zamerznuti shvidshe nizh holodna Hocha pri comu vona povinna projti temperaturu holodnoyi vodi v procesi zamerzannya Efekt Mpembi Nazvano na chestd Efekt Mpembi u VikishovishiIstoriya vidkrittyaCej fenomen pomichali svogo chasu Aristotel Frensis Bekon i Rene Dekart dzherelo odnak lishe v 1963 roci tanzanijskij shkolyar Erast Mpemba visunuv verdikt sho garyacha sumish moroziva zamerzaye shvidshe nizh holodna Vin zvernuvsya za roz yasnennyami do vchitelya fiziki ale toj lishe posmiyavsya nad uchnem skazavshi take Ce ne vsesvitnya fizika a fizika Mpembi Na shastya odnogo razu v shkoli pobuvav Dennis Osborn profesor fiziki z universitetu Dar es Salamu I Mpemba zvernuvsya do nogo z tim zhe pitannyam Profesor buv nalashtovanij mensh skeptichno skazav sho vin ne mozhe suditi pro te chogo nikoli ne bachiv i pislya povernennya dodomu poprosiv spivrobitnikiv provesti vidpovidni eksperimenti Shozhe voni pidtverdili slova hlopchika V usyakomu razi v 1969 roci Osborn rozpoviv pro robotu z Mpemboyu v zhurnali angl Physics Education U tomu zh roci Dzhordzh Kell z kanadskoyi Nacionalnoyi doslidnickoyi radi opublikuvav stattyu z opisom yavisha v angl American Journal of Physics Analiz paradoksuYe kilka variantiv poyasnennya cogo paradoksu Garyacha voda shvidshe viparovuyetsya z kontejnera zmenshuyuchi tim samim svij ob yem a menshij ob yem vodi z tiyeyu zh temperaturoyu zamerzaye shvidshe U germetichnih kontejnerah holodna voda povinna zamerzati shvidshe Nayavnist snigovoyi pidkladki v morozilnij kameri holodilnika Kontejner z garyachoyu vodoyu roztoplyuvav pid soboyu snig pokrashuyuchi tim samim teplovij kontakt iz stinkoyu morozilki Kontejner z holodnoyu vodoyu ne roztoplyuvav pid soboyu snig Za vidsutnosti snigovoyi pidkladki kontejner z holodnoyu vodoyu povinen zamerzati shvidshe Holodna voda pochinaye zamerzati zverhu pogirshuyuchi tim samim procesi teploviprominyuvannya i konvekciyi a znachit i viddachi tepla todi yak garyacha voda pochinaye zamerzati znizu Pri dodatkovomu mehanichnomu peremishuvanni vodi v kontejnerah holodna voda povinna zamerzati shvidshe Nayavnist centriv kristalizaciyi v oholodzhuvanij vodi rozchinenih v nij rechovin Pri malij kilkosti takih centriv peretvorennya vodi v krigu uskladnene i mozhlivo navit yiyi pereoholodzhennya koli vona zalishayetsya v ridkomu stani mayuchi minusovu temperaturu Pri odnakovomu skladi i koncentraciyi rozchiniv holodna voda povinna zamerzati shvidshe Ale odnoznachnoyi vidpovidi na pitannya yaki z nih zabezpechuyut stovidsotkove vidtvorennya efektu Mpembi tak i ne bulo otrimano DzherelaDavid Auerbach Supercooling and the Mpemba effect When hot water freezes quicker than cold American Journal of Physics 63 882 1995 https doi org 10 1119 1 18059 Charles A Knight The MPEMBA effect The freezing times of hot and cold water American Journal of Physics 64 524 1996 https doi org 10 1119 1 18275 Doslidzhennya kinetiki termodinamichnih procesiv pri oholodzhenni ridini S I Marinin Yu L Skorenkij Materiali III Mizhnarodnoyi naukovo tehnichnoyi konferenciyi molodih uchenih ta studentiv Aktualni zadachi suchasnih tehnologij Ternopil 19 20 listopada 2014 S 21 22 PosilannyaWhen cold warms faster than hot 01 Dec 2017 Teoriya Doktora Dzhonatana Katca obyasnyayushaya effekt Mpemby 10 travnya 2011 u Wayback Machine ros