Efekt Mpemby

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Efekt Mpemby – zjawisko polegające na szybszym zamarzaniu wody cieplejszej od zimniejszej w określonych warunkach. Fenomen ten, niezgodny z intuicyjnymi przewidywaniami, opisywali w swoich pracach m.in. Arystoteles, Kartezjusz i Francis Bacon[1]. W czasach nowożytnych został po raz pierwszy zaobserwowany w Tanzanii przez ucznia szkoły średniej Erasto B. Mpembę w 1963 roku. Zauważył on, że podgrzana mieszanina do robienia lodów zamarza szybciej niż schłodzona.

Proponowano różne wyjaśnienia tego zjawiska, zakładano, że może mieć na nie wpływ wiele czynników:

  • różne definicje „zamarznięcia” (czy wtedy, kiedy na powierzchni wody tworzy się warstwa lodu, czy kiedy woda zamarza w całej objętości);
  • parowanie, które jest procesem endoenergetycznym i jako takie przyspiesza ochłodzenie wody pozostającej w zbiorniku, a ponadto zmniejsza jej objętość, a zatem również pojemność cieplną;
  • konwekcja, która przyspiesza przepływ ciepła;
  • osadzanie się szronu na powierzchni naczynia z wodą;
  • wcześniejsze wrzenie (a nawet samo podgrzanie) wody zmniejsza zawartość rozpuszczonych w niej gazów;
  • przechłodzenie;
  • sole mineralne rozpuszczone w wodzie, m.in. węglany wapnia i magnezu (twarda woda), obniżają jej temperaturę zamarzania, a w procesie podgrzewania ich część zostaje wytrącona[2].

W 2013 r. przyczynę zjawiska przypisano istnieniu pamięci wiązań wodorowych i nadstałości(ang.) powierzchni wody[3]. Istnienie efektu Mpemby zostało jednak zakwestionowane w 2016 r.[4]

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Jacek Krywko, Dlaczego gorąca woda zamarza szybciej?, Wyborcza.pl, 12 listopada 2013 [dostęp 2020-07-28].
  2. J.I. Katz, When hot water freezes before cold, „American Journal of Physics”, 77 (1), 2009, s. 27–29, DOI10.1119/1.2996187, arXiv:0604224 (ang.).
  3. Xi Zhang i inni, Hydrogen-bond memory and water-skin supersolidity resolving the Mpemba paradox, „Phys. Chem. Chem. Phys.”, 16 (42), 2014, s. 22995–23002, DOI10.1039/C4CP03669G, arXiv:1310.6514 (ang.).
  4. Henry C. Burridge, Paul F. Linden, Questioning the Mpemba effect: hot water does not cool more quickly than cold, „Scientific Reports”, 6 (1), 2016, s. 37665, DOI10.1038/srep37665, PMID27883034, PMCIDPMC5121640 (ang.).

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]