“เราได้พบคุณสมบัติที่น่าสนใจของน้ำที่ทำให้เราสามารถมีชีวิตอยู่โดยเฉพาะและสิ่งมีชีวิตโดยทั่วไปแล้ว เรามาต่อในหัวข้อและนำเสนอคุณสมบัติที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งให้คุณทราบ (แม้ว่าจะยังไม่ชัดเจนว่าเป็นจริงหรือเป็นเรื่องโกหกก็ตาม)

สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับน้ำ - เอฟเฟ็กต์ Mpemba: รู้หรือไม่ว่ามีข่าวลือทางอินเทอร์เน็ตว่า น้ำร้อนแข็งเร็วกว่าเย็น? คุณอาจไม่รู้ แต่ข่าวลือเหล่านี้กำลังแพร่สะพัด และขัดขืนมาก แล้วเรากำลังพูดถึงอะไร - ข้อผิดพลาดจากการทดลองหรือคุณสมบัติใหม่ที่น่าสนใจของน้ำที่ยังไม่ได้ศึกษา?

ลองคิดดูสิ ตำนานที่เล่าซ้ำไปซ้ำมาในแต่ละไซต์คือ: นำภาชนะใส่น้ำสองใบ: เทน้ำร้อนลงในภาชนะหนึ่ง และน้ำเย็นลงในภาชนะอีกใบ แล้วนำไปแช่ในช่องแช่แข็ง น้ำร้อนจะแข็งตัวเร็วกว่าน้ำเย็น ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น?

ในปี 1963 นักเรียนชาวแทนซาเนียชื่อ Erasto B. Mpemba ขณะแช่แข็งส่วนผสมไอศกรีม สังเกตว่าส่วนผสมที่ร้อนจะแข็งตัวในช่องแช่แข็งได้เร็วกว่าส่วนผสมที่เย็น เมื่อชายหนุ่มแบ่งปันการค้นพบของเขากับครูฟิสิกส์ เขาก็เพียงหัวเราะเยาะเขาเท่านั้น โชคดีที่นักเรียนคนนั้นยืนหยัดและโน้มน้าวให้ครูทำการทดลอง ซึ่งยืนยันการค้นพบของเขา: ภายใต้เงื่อนไขบางประการ น้ำร้อนจะแข็งตัวเร็วกว่าน้ำเย็นจริงๆ

ตำนานรุ่นที่สอง - Mpemba หันไปหานักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ซึ่งโชคดีที่อยู่ติดกับโรงเรียนแอฟริกันของ Mpemba และนักวิทยาศาสตร์ก็เชื่อเด็กชายคนนั้นและตรวจสอบอีกครั้งว่าเกิดอะไรขึ้น เอาล่ะ... ทีนี้ปรากฏการณ์น้ำร้อนที่กลายเป็นน้ำแข็งเร็วกว่าน้ำเย็นนี้เรียกว่า "ปรากฏการณ์เอ็มเพมบา" จริงอยู่ ก่อนหน้าเขามานานแล้ว คุณสมบัติพิเศษของน้ำนี้ได้รับการกล่าวถึงโดยอริสโตเติล ฟรานซิส เบคอน และเรอเน เดการ์ต

นักวิทยาศาสตร์ยังคงไม่เข้าใจธรรมชาติของปรากฏการณ์นี้อย่างถ่องแท้ โดยอธิบายได้จากความแตกต่างในด้านความเย็นยิ่งยวด การระเหย การก่อตัวของน้ำแข็ง การพาความร้อน หรือโดยผลกระทบของก๊าซเหลวต่อน้ำร้อนและน้ำเย็น

ดังนั้นเราจึงมีเอฟเฟกต์ Mpemba (Mpemba Paradox) ซึ่งเป็นความขัดแย้งที่ระบุว่าน้ำร้อน (ภายใต้เงื่อนไขบางประการ) สามารถแข็งตัวได้เร็วกว่าน้ำเย็น แม้ว่าในขณะเดียวกันจะต้องผ่านอุณหภูมิของน้ำเย็นในระหว่างกระบวนการแช่แข็ง

ดังนั้น เพื่อที่จะจัดการกับความขัดแย้งนี้ มีสองวิธี ประการแรกคือการเริ่มอธิบายปรากฏการณ์นี้ คิดทฤษฎี และดีใจที่น้ำเป็นของเหลวลึกลับ หรือคุณสามารถใช้เส้นทางอื่น - ทำการทดลองนี้ด้วยตัวเอง และได้ข้อสรุปที่เหมาะสม

มาดูคนที่ทำการทดลองนี้จริงๆ โดยพยายามสร้างเอฟเฟ็กต์ Mpemba ขึ้นมาใหม่ และในเวลาเดียวกัน เรามาดูการศึกษาเล็กๆ ที่กำหนดว่า “ขางอกมาจากไหน”

ในภาษารัสเซีย ข้อความเกี่ยวกับผลกระทบของ Mpemba ปรากฏครั้งแรกเมื่อ 42 ปีที่แล้ว ตามที่รายงานในวารสาร "เคมีและชีวิต" (1970, No. 1, p. 89) ด้วยมโนธรรม พนักงานของ "เคมีและชีวิต" จึงตัดสินใจทำการทดลองด้วยตนเองและเชื่อมั่นว่า: "นมร้อนหัวดื้อปฏิเสธที่จะแข็งตัวก่อน" มีคำอธิบายที่เป็นธรรมชาติสำหรับผลลัพธ์นี้: “ของเหลวร้อนไม่ควรแข็งตัวก่อน ท้ายที่สุดแล้ว อุณหภูมิของมันจะต้องเท่ากับอุณหภูมิของของเหลวเย็นๆ ก่อน"

ผู้อ่านคนหนึ่งของ "เคมีและชีวิต" รายงานสิ่งต่อไปนี้เกี่ยวกับการทดลองของเขา (1970, หมายเลข 9, หน้า 81) เขานำนมไปต้ม ทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิห้อง แล้วนำไปแช่ในตู้เย็นพร้อมกับนมที่ยังไม่ต้มซึ่งก็คืออุณหภูมิห้องเช่นกัน นมต้มแข็งเร็วขึ้น ผลลัพธ์แบบเดียวกันแต่อ่อนกว่านั้นเกิดขึ้นได้เมื่อนมถูกทำให้ร้อนถึง 60°C แทนที่จะต้ม การต้มอาจมีความสำคัญขั้นพื้นฐาน: โดยจะระเหยน้ำบางส่วนและระเหยส่วนที่เบากว่าของไขมันออกไป ส่งผลให้จุดเยือกแข็งอาจเปลี่ยนแปลงได้ นอกจากนี้ เมื่อถูกความร้อน และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้ม อาจมีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของส่วนอินทรีย์ของนมได้

แต่ "โทรศัพท์ที่พัง" ได้เริ่มทำงานแล้ว และกว่า 25 ปีต่อมา เรื่องราวนี้ได้รับการอธิบายดังนี้: "ไอศกรีมส่วนหนึ่งจะเย็นเร็วขึ้นหากใส่ในตู้เย็น หลังจากอุ่นให้ทั่วแล้ว มากกว่าที่จะแช่เย็น" ทิ้งไว้ที่อุณหภูมิเย็นก่อน” (“ความรู้คือพลัง” “, 1997, ฉบับที่ 10, หน้า 100) พวกเขาค่อยๆ เริ่มลืมเรื่องนม และบทสนทนาก็เน้นไปที่เรื่องน้ำเป็นหลัก

สิบสามปีต่อมาใน "เคมีและชีวิต" เดียวกันบทสนทนาต่อไปนี้ปรากฏขึ้น: "ถ้าคุณเอาถ้วยสองใบออกไปในความเย็น - อันหนึ่งเป็นความเย็นและอีกอันกับ น้ำร้อน, “แล้วน้ำไหนจะแข็งตัวเร็วขึ้น.. รอถึงฤดูหนาวแล้วตรวจดู: น้ำร้อนจะแข็งตัวเร็วขึ้น” (1993, no. 9, p. 79) หนึ่งปีต่อมามีจดหมายจากผู้อ่านที่มีมโนธรรมคนหนึ่งซึ่งในฤดูหนาวเอาถ้วยน้ำเย็นและน้ำร้อนออกไปในความเย็นอย่างขยันขันแข็งและเชื่อมั่นว่าน้ำเย็นจะแข็งตัวเร็วขึ้น (1994, no. 11, p. 62)

การทดลองที่คล้ายกันนี้ดำเนินการโดยใช้ตู้เย็นซึ่งมีชั้นน้ำแข็งหนาปกคลุมช่องแช่แข็งไว้ เมื่อฉันใส่ถ้วยน้ำร้อนและน้ำเย็นลงในช่องแช่แข็งนี้ น้ำค้างแข็งใต้ถ้วยน้ำร้อนก็ละลาย พวกมันจมลงและน้ำในนั้นก็แข็งตัวเร็วขึ้น เมื่อฉันวางแว่นตาบนน้ำค้างแข็ง ก็ไม่สังเกตเห็นผลกระทบใด ๆ เนื่องจากน้ำค้างแข็งใต้แว่นตาไม่ละลาย หลังจากละลายน้ำแข็งในตู้เย็นแล้ว ก็ไม่มีผลใดๆ ทั้งสิ้น ฉันจึงวางถ้วยลงในช่องแช่แข็งที่ไม่มีน้ำค้างแข็ง สิ่งนี้พิสูจน์ว่าสาเหตุของผลกระทบคือการละลายน้ำแข็งภายใต้ถ้วยน้ำร้อน ("เคมีและชีวิต" 2000 ฉบับที่ 2, หน้า 55)

เรื่องราวเกี่ยวกับความขัดแย้งที่เด็กชายชาวแทนซาเนียสังเกตเห็นนั้นมาพร้อมกับคำพูดที่มีความหมายซ้ำแล้วซ้ำเล่า - พวกเขากล่าวว่าไม่ควรละเลยข้อมูลใด ๆ แม้จะแปลกมากก็ตาม ความปรารถนาดีแต่ทำไม่ได้ หากเราไม่กรองข้อมูลที่ไม่น่าเชื่อถือออกก่อน เราก็จะจมอยู่กับข้อมูลนั้น และข้อมูลไม่น่าเชื่อมักไม่ถูกต้อง นอกจากนี้ มันมักจะเกิดขึ้น (เช่นในกรณีของเอฟเฟกต์ Mpemba) ความไม่น่าเชื่อถือนั้นเป็นผลมาจากการบิดเบือนข้อมูลในระหว่างกระบวนการส่งข้อมูล

ดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่น่าสนใจเกี่ยวกับน้ำโดยทั่วไปและโดยเฉพาะอย่างยิ่งเอฟเฟกต์ Mpemba - ไม่จริงเสมอไป :)

รายละเอียดเพิ่มเติมในหน้า http://wsyachina.narod.ru/physics/mpemba.html

มีหลายปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการที่น้ำจะกลายเป็นน้ำแข็งเร็วขึ้น ร้อนหรือเย็น แต่คำถามนั้นดูแปลกไปเล็กน้อย ความหมายโดยนัยซึ่งทราบจากฟิสิกส์ก็คือ น้ำร้อนยังต้องใช้เวลาในการทำให้เย็นลงเมื่อเทียบกับอุณหภูมิของน้ำเย็นที่ถูกเปรียบเทียบเพื่อที่จะกลายเป็นน้ำแข็ง น้ำเย็นสามารถข้ามขั้นตอนนี้ได้และด้วยเหตุนี้จึงต้องใช้เวลาเพิ่มขึ้น

แต่คำตอบสำหรับคำถามที่ว่าน้ำใดที่แข็งตัวเร็วกว่า - เย็นหรือร้อน - ข้างนอกในช่วงเย็นผู้อยู่อาศัยในละติจูดทางตอนเหนือรู้ดี ในความเป็นจริงทางวิทยาศาสตร์ปรากฎว่าไม่ว่าในกรณีใด น้ำเย็นมันแค่ต้องแข็งเร็วขึ้นเท่านั้น

ครูฟิสิกส์ซึ่งได้รับการติดต่อจากเด็กนักเรียน Erasto Mpemba ในปี 1963 คิดเช่นเดียวกันกับการขอให้อธิบายว่าเหตุใดส่วนผสมเย็นของไอศกรีมในอนาคตจึงใช้เวลาในการแข็งตัวนานกว่าไอศกรีมที่คล้ายกัน แต่ร้อน

“นี่ไม่ใช่ฟิสิกส์สากล แต่เป็นฟิสิกส์ Mpemba บางประเภท”

ในเวลานั้นครูเพียงหัวเราะกับสิ่งนี้ แต่เดนิสออสบอร์นศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ซึ่งครั้งหนึ่งเคยไปเยี่ยมโรงเรียนเดียวกันกับที่ Erasto ศึกษาอยู่ยืนยันการทดลองแล้วว่ามีผลกระทบดังกล่าวแม้ว่าจะไม่มีคำอธิบายก็ตาม ในปี 1969 บทความร่วมกันของสองคนนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ยอดนิยมซึ่งบรรยายถึงผลกระทบที่แปลกประหลาดนี้

ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา คำถามที่ว่าน้ำใดที่แข็งตัวเร็วขึ้น - ร้อนหรือเย็น - มีชื่อของตัวเอง - เอฟเฟกต์ Mpemba หรือความขัดแย้ง

คำถามนี้มีมานานแล้ว

โดยธรรมชาติแล้วปรากฏการณ์ดังกล่าวเคยเกิดขึ้นมาก่อนและมีการกล่าวถึงในผลงานของนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ไม่เพียงแต่เด็กนักเรียนเท่านั้นที่สนใจปัญหานี้ แต่ Rene Descartes และแม้แต่ Aristotle ก็คิดถึงเรื่องนี้ในคราวเดียวด้วย

แต่พวกเขาเริ่มมองหาแนวทางในการแก้ไขความขัดแย้งนี้เมื่อปลายศตวรรษที่ 20 เท่านั้น

เงื่อนไขที่ Paradox จะเกิดขึ้น

เช่นเดียวกับไอศกรีม ไม่ใช่แค่น้ำเปล่าเท่านั้นที่จะแข็งตัวในระหว่างการทดลอง ต้องมีเงื่อนไขบางประการเพื่อที่จะเริ่มโต้เถียงว่าน้ำใดแข็งตัวเร็วขึ้น - เย็นหรือร้อน อะไรมีอิทธิพลต่อกระบวนการนี้?

ในปัจจุบัน ในศตวรรษที่ 21 มีการเสนอทางเลือกหลายประการที่สามารถอธิบายความขัดแย้งนี้ได้ น้ำแบบไหนที่แข็งตัวเร็วกว่า ร้อนหรือเย็น อาจขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่ามีอัตราการระเหยสูงกว่าน้ำเย็น ดังนั้น ปริมาตรจึงลดลง และเมื่อปริมาตรลดลง ระยะเวลาการแช่แข็งจะสั้นลงกว่าถ้าเราใช้น้ำเย็นที่มีปริมาตรเริ่มแรกเท่าเดิม

คุณละลายน้ำแข็งในช่องแช่แข็งมานานแล้ว

น้ำใดที่แข็งตัวเร็วกว่าและเหตุใดจึงเกิดขึ้นอาจได้รับอิทธิพลจากชั้นหิมะที่อาจมีอยู่ในช่องแช่แข็งของตู้เย็นที่ใช้ในการทดลอง หากคุณนำภาชนะสองใบที่มีปริมาตรเท่ากัน แต่ภาชนะหนึ่งมีน้ำร้อนและอีกภาชนะเย็น ภาชนะที่มีน้ำร้อนจะทำให้หิมะละลายอยู่ข้างใต้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการสัมผัสระดับความร้อนกับผนังตู้เย็น ภาชนะใส่น้ำเย็นไม่สามารถทำได้ หากไม่มีหิมะในช่องตู้เย็น น้ำเย็นควรจะแข็งเร็วขึ้น

บน-ล่าง

นอกจากนี้ ปรากฏการณ์ที่น้ำกลายเป็นน้ำแข็งเร็วขึ้น - ร้อนหรือเย็น - อธิบายได้ดังนี้ ตามกฎหมายบางประการ น้ำเย็นจะเริ่มแข็งตัวจากชั้นบน เมื่อน้ำร้อนทำสิ่งที่ตรงกันข้าม - จะเริ่มแข็งตัวจากล่างขึ้นบน ปรากฎว่าน้ำเย็นซึ่งมีชั้นเย็นอยู่ด้านบนโดยมีน้ำแข็งก่อตัวอยู่แล้วทำให้กระบวนการพาความร้อนและการแผ่รังสีความร้อนแย่ลงจึงอธิบายว่าน้ำใดแข็งตัวเร็วกว่า - เย็นหรือร้อน มีการแนบภาพถ่ายจากการทดลองสมัครเล่นมาด้วย ซึ่งมองเห็นได้ชัดเจนที่นี่

ความร้อนออกไปพุ่งขึ้นด้านบนและไปบรรจบกับชั้นที่เย็นมาก ไม่มีเส้นทางอิสระสำหรับการแผ่รังสีความร้อน ดังนั้นกระบวนการทำความเย็นจึงทำได้ยาก น้ำร้อนไม่มีอุปสรรคขวางทางอย่างแน่นอน ซึ่งค้างเร็วกว่า - เย็นหรือร้อนซึ่งขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ คุณสามารถขยายคำตอบโดยบอกว่าน้ำใด ๆ ที่มีสารบางชนิดละลายอยู่ในนั้น

สิ่งเจือปนในน้ำเป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อผลลัพธ์

หากคุณไม่โกงและใช้น้ำที่มีส่วนประกอบเหมือนกันซึ่งมีความเข้มข้นของสารบางชนิดเท่ากัน น้ำเย็นก็จะแข็งตัวเร็วขึ้น แต่หากเกิดสถานการณ์เมื่อเลิกกิจการแล้ว องค์ประกอบทางเคมีมีเฉพาะในน้ำร้อนเท่านั้นและน้ำเย็นไม่มีดังนั้นจึงอาจเป็นไปได้ที่น้ำร้อนจะแข็งตัวเร็วขึ้น สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าสารที่ละลายในน้ำจะสร้างจุดศูนย์กลางการตกผลึก และด้วยจุดศูนย์กลางเหล่านี้จำนวนไม่มาก การเปลี่ยนน้ำให้เป็นสถานะของแข็งจึงเป็นเรื่องยาก อาจเป็นไปได้ด้วยซ้ำว่าน้ำจะถูกทำให้เย็นลงเป็นพิเศษ ในแง่ที่ว่าที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ น้ำจะอยู่ในสถานะของเหลว

แต่เห็นได้ชัดว่าเวอร์ชันเหล่านี้ไม่เหมาะกับนักวิทยาศาสตร์อย่างสมบูรณ์และพวกเขายังคงดำเนินการในประเด็นนี้ต่อไป ในปี 2013 ทีมนักวิจัยในสิงคโปร์กล่าวว่าพวกเขาได้ไขปริศนาอันเก่าแก่ได้

นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนกลุ่มหนึ่งอ้างว่าความลับของผลกระทบนี้อยู่ที่ปริมาณพลังงานที่เก็บไว้ระหว่างโมเลกุลของน้ำในพันธะของมัน เรียกว่าพันธะไฮโดรเจน

คำตอบจากนักวิทยาศาสตร์ชาวจีน

ต่อไปนี้เป็นข้อมูลเพื่อทำความเข้าใจว่าคุณต้องมีความรู้ด้านเคมีอะไรบ้างเพื่อที่จะเข้าใจว่าน้ำใดแข็งตัวเร็วกว่า - ร้อนหรือเย็น ดังที่ทราบกันดีว่าประกอบด้วยอะตอม H (ไฮโดรเจน) สองอะตอมและอะตอม O (ออกซิเจน) หนึ่งอะตอมซึ่งยึดติดกันด้วยพันธะโควาเลนต์

แต่อะตอมไฮโดรเจนของโมเลกุลหนึ่งก็ถูกดึงดูดไปยังโมเลกุลข้างเคียงกับส่วนประกอบออกซิเจนด้วย พันธะเหล่านี้เรียกว่าพันธะไฮโดรเจน

เป็นที่น่าจดจำว่าในเวลาเดียวกันโมเลกุลของน้ำก็มีผลที่น่ารังเกียจต่อกัน นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตว่าเมื่อน้ำร้อน ระยะห่างระหว่างโมเลกุลของมันจะเพิ่มขึ้น และสิ่งนี้จะอำนวยความสะดวกด้วยแรงผลัก ปรากฎว่าเมื่ออยู่ในระยะห่างเท่ากันระหว่างโมเลกุลในสภาวะเย็น พวกมันสามารถยืดออกได้และมีพลังงานมากขึ้น มันเป็นพลังงานสำรองที่ปล่อยออกมาเมื่อโมเลกุลของน้ำเริ่มเคลื่อนที่เข้ามาใกล้กันนั่นคือการระบายความร้อนเกิดขึ้น ปรากฎว่าพลังงานสำรองที่มากขึ้นในน้ำร้อน และการปลดปล่อยพลังงานที่มากขึ้นเมื่อเย็นลงถึงอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์นั้น เกิดขึ้นเร็วกว่าในน้ำเย็น ซึ่งมีพลังงานสำรองน้อยกว่า แล้วน้ำไหนที่แข็งตัวเร็วกว่า - เย็นหรือร้อน? บนถนนและในห้องปฏิบัติการ ความขัดแย้งของ Mpemba ควรเกิดขึ้น และน้ำร้อนควรกลายเป็นน้ำแข็งเร็วขึ้น

แต่คำถามยังคงเปิดอยู่

มีเพียงการยืนยันทางทฤษฎีของวิธีแก้ปัญหานี้ - ทั้งหมดนี้เขียนด้วยสูตรที่สวยงามและดูเป็นไปได้ แต่เมื่อนำข้อมูลการทดลองที่ทำให้น้ำเย็นเร็วขึ้น - ร้อนหรือเย็น - ถูกนำมาใช้จริงและนำเสนอผลลัพธ์ คำถามเกี่ยวกับความขัดแย้งของ Mpemba ก็ถือว่าปิดได้

น้ำเป็นหนึ่งในของเหลวที่น่าทึ่งที่สุดในโลกซึ่งมีคุณสมบัติที่ไม่ธรรมดา ตัวอย่างเช่น น้ำแข็ง ซึ่งเป็นสถานะของแข็งของของเหลว มีความถ่วงจำเพาะต่ำกว่าน้ำ ซึ่งทำให้มีความถ่วงจำเพาะเป็นส่วนใหญ่ เหตุการณ์ที่เป็นไปได้และพัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก นอกจากนี้ในโลกวิทยาศาสตร์หลอกและวิทยาศาสตร์ยังมีการอภิปรายว่าน้ำใดแข็งตัวเร็วกว่า - ร้อนหรือเย็น ใครก็ตามที่สามารถพิสูจน์ได้ว่าของเหลวร้อนแข็งตัวเร็วขึ้นภายใต้เงื่อนไขบางประการและยืนยันวิธีแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์จะได้รับรางวัล 1,000 ปอนด์จาก British Royal Society of Chemists

พื้นหลัง

ความจริงที่ว่าภายใต้เงื่อนไขหลายประการ น้ำร้อนจะแข็งตัวเร็วกว่าน้ำเย็น ซึ่งสังเกตเห็นได้ในยุคกลาง Francis Bacon และ René Descartes ใช้ความพยายามอย่างมากในการอธิบายปรากฏการณ์นี้ อย่างไรก็ตาม จากมุมมองของวิศวกรรมความร้อนแบบคลาสสิก ความขัดแย้งนี้ไม่สามารถอธิบายได้ และพวกเขาพยายามที่จะปิดบังเรื่องนี้อย่างเขินอาย แรงผลักดันให้การอภิปรายดำเนินต่อไปคือเรื่องราวที่ค่อนข้างน่าสงสัยซึ่งเกิดขึ้นกับ Erasto Mpemba เด็กนักเรียนชาวแทนซาเนียในปี 1963 วันหนึ่ง ระหว่างเรียนทำขนมหวานที่โรงเรียนสอนทำอาหาร เด็กชายซึ่งกำลังยุ่งอยู่กับสิ่งอื่น ไม่มีเวลาทำให้ส่วนผสมไอศกรีมเย็นลงทันเวลา และใส่น้ำตาลร้อนในนมลงในช่องแช่แข็ง เขาประหลาดใจที่ผลิตภัณฑ์เย็นตัวเร็วกว่าของเพื่อนนักเรียนที่สังเกตระบบการควบคุมอุณหภูมิในการเตรียมไอศกรีม

ด้วยความพยายามที่จะเข้าใจแก่นแท้ของปรากฏการณ์เด็กชายจึงหันไปหาครูสอนฟิสิกส์ผู้ซึ่งเยาะเย้ยการทดลองทำอาหารของเขาโดยไม่ต้องลงรายละเอียด อย่างไรก็ตาม Erasto มีความโดดเด่นด้วยความดื้อรั้นที่น่าอิจฉาและทำการทดลองต่อไปไม่ใช่บนนม แต่ทำบนน้ำ เขาเชื่อว่าในบางกรณีน้ำร้อนจะแข็งตัวเร็วกว่าน้ำเย็น

หลังจากเข้าเรียนที่มหาวิทยาลัย Dar es Salaam แล้ว Erasto Mpembe เข้าร่วมการบรรยายโดยศาสตราจารย์ Dennis G. Osborne หลังจากเสร็จสิ้น นักเรียนทำให้นักวิทยาศาสตร์งงงวยด้วยปัญหาเกี่ยวกับอัตราการแช่แข็งของน้ำซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ดี.จี. ออสบอร์นเยาะเย้ยการตั้งคำถามนี้ โดยประกาศด้วยความมั่นใจว่านักเรียนที่ยากจนคนใดรู้ว่าน้ำเย็นจะหยุดเร็วขึ้น อย่างไรก็ตาม ความดื้อรั้นตามธรรมชาติของชายหนุ่มทำให้ตัวเองรู้สึกได้ เขาเดิมพันกับศาสตราจารย์โดยเสนอให้ทำการทดสอบทดลองที่นี่ในห้องทดลอง Erasto วางภาชนะใส่น้ำสองใบในช่องแช่แข็ง ภาชนะหนึ่งที่อุณหภูมิ 95°F (35°C) และอีกภาชนะที่อุณหภูมิ 212°F (100°C) ลองนึกภาพความประหลาดใจของศาสตราจารย์และ “แฟนๆ” ที่อยู่รอบๆ เมื่อน้ำในภาชนะที่สองแข็งตัวเร็วขึ้น ตั้งแต่นั้นมา ปรากฏการณ์นี้จึงถูกเรียกว่า "Mpemba Paradox"

อย่างไรก็ตาม จนถึงปัจจุบัน ยังไม่มีสมมติฐานทางทฤษฎีที่สอดคล้องกันที่อธิบาย "Mpemba Paradox" ยังไม่ชัดเจนว่าปัจจัยภายนอกองค์ประกอบทางเคมีของน้ำการมีก๊าซละลายอยู่ในนั้นและ แร่ธาตุมีอิทธิพลต่ออัตราการแช่แข็งของของเหลวที่อุณหภูมิต่างๆ ความขัดแย้งของ "ผลกระทบ Mpemba" ก็คือมันขัดแย้งกับกฎข้อหนึ่งที่ค้นพบโดย I. Newton ซึ่งระบุว่าเวลาในการทำความเย็นของน้ำเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างของเหลวและสิ่งแวดล้อม และหากของเหลวอื่น ๆ ทั้งหมดปฏิบัติตามกฎหมายนี้โดยสมบูรณ์ น้ำในบางกรณีก็เป็นข้อยกเว้น

ทำไมน้ำร้อนถึงแข็งตัวเร็วขึ้น?ต

มีหลายสาเหตุที่ทำให้น้ำร้อนแข็งตัวเร็วกว่าน้ำเย็น สิ่งสำคัญคือ:

• น้ำร้อนระเหยเร็วขึ้นในขณะที่ปริมาตรลดลงและปริมาตรของเหลวที่น้อยลงจะเย็นลงเร็วขึ้น - เมื่อน้ำหล่อเย็นจาก + 100°C ถึง 0°C การสูญเสียปริมาตรที่ความดันบรรยากาศจะสูงถึง 15%
• ความเข้มของการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างของเหลวและ สิ่งแวดล้อมยิ่งสูงเท่าไร ความแตกต่างมากขึ้นอุณหภูมิดังนั้นการสูญเสียความร้อนจากน้ำเดือดจึงผ่านไปเร็วขึ้น
• เมื่อน้ำร้อนเย็นตัวลง เปลือกน้ำแข็งจะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิว เพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวกลายเป็นน้ำแข็งและระเหยไปโดยสิ้นเชิง
• ที่ อุณหภูมิสูงน้ำถูกผสมโดยการพาความร้อนช่วยลดเวลาในการแช่แข็ง
• ก๊าซที่ละลายในน้ำจะลดจุดเยือกแข็งลง เพื่อขจัดพลังงานในการเกิดผลึก - ในน้ำร้อนจะไม่มีก๊าซละลาย

เงื่อนไขทั้งหมดเหล่านี้ได้รับการทดสอบซ้ำหลายครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง David Auerbach นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันค้นพบว่าอุณหภูมิการตกผลึกของน้ำร้อนจะสูงกว่าน้ำเย็นเล็กน้อย ซึ่งทำให้อุณหภูมิในการตกผลึกของน้ำร้อนเร็วขึ้นเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม ต่อมาการทดลองของเขาถูกวิพากษ์วิจารณ์ และนักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่า "เอฟเฟกต์ Mpemba" ซึ่งกำหนดว่าน้ำใดจะแข็งตัวเร็วขึ้น - ร้อนหรือเย็น สามารถทำซ้ำได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้น ซึ่งไม่มีใครค้นหาและระบุจนถึงขณะนี้

นี่เป็นเรื่องจริง แม้ว่าจะฟังดูเหลือเชื่อก็ตาม เพราะในระหว่างกระบวนการแช่แข็ง น้ำที่อุ่นจะต้องผ่านอุณหภูมิของน้ำเย็น ในขณะเดียวกัน เอฟเฟกต์นี้ใช้กันอย่างแพร่หลาย ตัวอย่างเช่น ลานสเก็ตและสไลเดอร์เต็มไปด้วยน้ำร้อนมากกว่าน้ำเย็นในฤดูหนาว ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้ผู้ขับขี่รถยนต์เทน้ำเย็นไม่ร้อนลงในอ่างเก็บน้ำเครื่องซักผ้าในฤดูหนาว ความขัดแย้งนี้เป็นที่รู้จักในโลกในชื่อ "ผลกระทบ Mpemba"

ปรากฏการณ์นี้ถูกกล่าวถึงในครั้งเดียวโดยอริสโตเติล, ฟรานซิส เบคอน และเรอเน เดการ์ต แต่ในปี 1963 เท่านั้นที่อาจารย์ฟิสิกส์ให้ความสนใจและพยายามศึกษามัน ทุกอย่างเริ่มต้นเมื่อ Erasto Mpemba เด็กนักเรียนชาวแทนซาเนียสังเกตเห็นว่านมรสหวานที่เขาใช้ทำไอศกรีมจะแข็งตัวเร็วขึ้นหากอุ่นไว้ และตั้งสมมติฐานว่าน้ำร้อนจะแข็งตัวเร็วกว่าน้ำเย็น เขาหันไปหาครูฟิสิกส์เพื่อชี้แจง แต่เขาเพียงแต่หัวเราะเยาะนักเรียนคนนั้น โดยพูดว่า: "นี่ไม่ใช่ฟิสิกส์สากล แต่เป็นฟิสิกส์ Mpemba"

โชคดีที่วันหนึ่ง เดนนิส ออสบอร์น ศาสตราจารย์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยดาร์เอสซาลามมาเยี่ยมโรงเรียนแห่งนี้ และ Mpemba ก็หันมาหาเขาด้วยคำถามเดียวกัน ศาสตราจารย์ไม่ค่อยขี้ระแวง โดยบอกว่าเขาไม่สามารถตัดสินสิ่งที่ไม่เคยเห็นมาก่อนได้ และเมื่อกลับถึงบ้าน เขาก็ขอให้เจ้าหน้าที่ทำการทดลองที่เหมาะสม ดูเหมือนพวกเขาจะยืนยันคำพูดของเด็กชาย ไม่ว่าในกรณีใดในปี 1969 ออสบอร์นพูดถึงการทำงานร่วมกับ Mpemba ในนิตยสารภาษาอังกฤษ ฟิสิกส์การศึกษา- ในปีเดียวกันนั้นเอง George Kell แห่งสภาวิจัยแห่งชาติของแคนาดาได้ตีพิมพ์บทความที่บรรยายปรากฏการณ์นี้เป็นภาษาอังกฤษ อเมริกันวารสารของฟิสิกส์».

มีคำอธิบายที่เป็นไปได้หลายประการสำหรับความขัดแย้งนี้:

• น้ำร้อนระเหยเร็วขึ้น จึงลดปริมาตรลง และปริมาณน้ำน้อยลงที่อุณหภูมิเดียวกันก็จะแข็งตัวเร็วขึ้น น้ำเย็นควรแข็งเร็วขึ้นในภาชนะสุญญากาศ
• ความพร้อมของซับหิมะ ภาชนะที่มีน้ำร้อนละลายหิมะที่อยู่ด้านล่าง จึงช่วยเพิ่มการสัมผัสความร้อนกับพื้นผิวทำความเย็น น้ำเย็นไม่ละลายหิมะที่อยู่เบื้องล่าง หากไม่มีแผ่นบุหิมะ ถังน้ำเย็นควรจะแข็งเร็วขึ้น
• น้ำเย็นเริ่มแข็งตัวจากด้านบน ส่งผลให้กระบวนการแผ่รังสีความร้อนและการพาความร้อนแย่ลง ส่งผลให้สูญเสียความร้อน ในขณะที่น้ำร้อนเริ่มแข็งตัวจากด้านล่าง หากมีการผสมน้ำเชิงกลเพิ่มเติมในภาชนะ น้ำเย็นควรจะแข็งตัวเร็วขึ้น
• การมีอยู่ของการตกผลึกเป็นศูนย์กลางในน้ำเย็น - สารที่ละลายอยู่ในนั้น เนื่องจากมีจุดศูนย์กลางดังกล่าวในน้ำเย็นจำนวนไม่มาก การเปลี่ยนน้ำให้เป็นน้ำแข็งจึงทำได้ยาก และแม้แต่การทำความเย็นแบบซูเปอร์คูลก็เป็นไปได้ เมื่อน้ำยังคงอยู่ในสถานะของเหลว โดยมีอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์

คำอธิบายอื่นถูกเผยแพร่เมื่อเร็ว ๆ นี้ ดร. โจนาธาน แคทซ์ จากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน ศึกษาปรากฏการณ์นี้และสรุปว่าสารที่ละลายในน้ำซึ่งตกตะกอนเมื่อถูกความร้อน มีบทบาทสำคัญในปรากฏการณ์นี้
ใต้ละลาย สารดร. Katz หมายถึงแคลเซียมและแมกนีเซียมไบคาร์บอเนตซึ่งพบได้ในน้ำกระด้าง เมื่อน้ำร้อน สารเหล่านี้จะตกตะกอนและน้ำจะ “อ่อนตัว” น้ำที่ไม่เคยได้รับความร้อนจะมีสิ่งเจือปนเหล่านี้และ "แข็ง" เมื่อมันกลายเป็นน้ำแข็งและเกิดผลึกน้ำแข็ง ความเข้มข้นของสิ่งเจือปนในน้ำจะเพิ่มขึ้น 50 เท่า ด้วยเหตุนี้จุดเยือกแข็งของน้ำจึงลดลง

คำอธิบายนี้ดูไม่น่าเชื่อถือสำหรับฉันเพราะ... เราต้องไม่ลืมว่าผลนี้ถูกค้นพบในการทดลองกับไอศกรีม ไม่ใช่กับน้ำกระด้าง เป็นไปได้มากว่าสาเหตุของปรากฏการณ์นี้เกิดจากอุณหพลศาสตร์ ไม่ใช่ทางเคมี

จนถึงขณะนี้ ยังไม่ได้รับคำอธิบายที่ชัดเจนเกี่ยวกับความขัดแย้งของ Mpemba ต้องบอกว่านักวิทยาศาสตร์บางคนไม่ถือว่าความขัดแย้งนี้สมควรได้รับความสนใจ อย่างไรก็ตามเป็นเรื่องที่น่าสนใจมากที่เด็กนักเรียนธรรมดา ๆ ได้รับการยอมรับถึงผลกระทบทางกายภาพและได้รับความนิยมเนื่องจากความอยากรู้อยากเห็นและความอุตสาหะของเขา

เพิ่มเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ 2014

บันทึกนี้เขียนขึ้นในปี 2554 ตั้งแต่นั้นมาก็มีการศึกษาใหม่เกี่ยวกับเอฟเฟกต์ Mpemba และความพยายามใหม่ในการอธิบายปรากฏการณ์นี้ ในปี 2012 Royal Society of Chemistry of Great Britain ได้ประกาศการแข่งขันระดับนานาชาติเพื่อไขปริศนาทางวิทยาศาสตร์ "Mpemba Effect" ด้วยเงินรางวัล 1,000 ปอนด์ กำหนดเส้นตายคือวันที่ 30 กรกฎาคม 2012 ผู้ชนะคือ Nikola Bregovic จากห้องทดลองของมหาวิทยาลัยซาเกร็บ เขาตีพิมพ์ผลงานของเขาซึ่งเขาวิเคราะห์ความพยายามก่อนหน้านี้ในการอธิบายปรากฏการณ์นี้และได้ข้อสรุปว่าพวกเขาไม่น่าเชื่อถือ แบบจำลองที่เขาเสนอนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติพื้นฐานของน้ำ ผู้สนใจสามารถหางานได้ที่ http://www.rsc.org/mpemba-competition/mpemba-winner.asp

การวิจัยไม่ได้สิ้นสุดเพียงแค่นั้น ในปี 2013 นักฟิสิกส์จากสิงคโปร์ได้พิสูจน์สาเหตุของปรากฏการณ์เมเปมบาตามทฤษฎีแล้ว สามารถดูผลงานได้ที่ http://arxiv.org/abs/1310.6514

บทความที่เกี่ยวข้องบนเว็บไซต์:

บทความอื่น ๆ ในส่วนนี้

ความคิดเห็น:

อเล็กเซย์ มิชเนฟ. 06.10.2012 04:14

ทำไมน้ำร้อนจึงระเหยเร็วขึ้น? นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วในทางปฏิบัติว่าน้ำร้อนหนึ่งแก้วจะแข็งตัวเร็วกว่าน้ำเย็น นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถอธิบายปรากฏการณ์นี้ได้ด้วยเหตุผลที่พวกเขาไม่เข้าใจแก่นแท้ของปรากฏการณ์: ความร้อนและความเย็น! ความร้อนและความเย็นเป็นความรู้สึกทางกายภาพที่ทำให้เกิดอันตรกิริยาของอนุภาคของสสาร ในรูปแบบของการบีบอัดตอบโต้ของคลื่นแม่เหล็กที่เคลื่อนที่จากอวกาศและจากศูนย์กลางของโลก ดังนั้น ยิ่งแรงดันไฟฟ้าแม่เหล็กมีความต่างศักย์มากเท่าใด การแลกเปลี่ยนพลังงานจะเกิดขึ้นเร็วขึ้นโดยวิธีการเจาะทะลุของคลื่นหนึ่งไปยังอีกคลื่นหนึ่ง นั่นก็คือโดยวิธีการแพร่กระจาย! ในการตอบบทความของฉัน ฝ่ายตรงข้ามคนหนึ่งเขียนว่า: 1) “..น้ำร้อนระเหยเร็วขึ้น ส่งผลให้น้อยลง จึงแข็งตัวเร็วขึ้น” คำถาม! พลังงานอะไรทำให้น้ำระเหยเร็วขึ้น? 2) บทความของฉันเกี่ยวกับแก้วและไม่เกี่ยวกับรางไม้ซึ่งฝ่ายตรงข้ามอ้างว่าเป็นการโต้แย้ง ซึ่งมันไม่ถูกต้อง! ฉันตอบคำถาม: “ทำไมน้ำถึงระเหยในธรรมชาติ?” คลื่นแม่เหล็กซึ่งเคลื่อนที่จากจุดศูนย์กลางของโลกสู่อวกาศเสมอ เอาชนะแรงต้านของคลื่นแม่เหล็กอัด (ซึ่งเคลื่อนที่จากอวกาศไปยังศูนย์กลางโลกเสมอ) ในเวลาเดียวกันก็พ่นอนุภาคน้ำตั้งแต่เคลื่อนที่เข้าสู่อวกาศ พวกมันมีปริมาณเพิ่มขึ้น นั่นคือพวกเขากำลังขยายตัว! หากเอาชนะคลื่นแม่เหล็กอัดได้ ไอน้ำเหล่านี้จะถูกบีบอัด (ควบแน่น) และภายใต้อิทธิพลของแรงอัดแม่เหล็ก น้ำจะกลับสู่พื้นโลกในรูปของการตกตะกอน! ขอแสดงความนับถือ! อเล็กเซย์ มิชเนฟ.

6 ตุลาคม 2555

อเล็กเซย์ มิชเนฟ. 06.10.2012 04:19 น

อุณหภูมิคืออะไร? อุณหภูมิคือระดับความตึงแม่เหล็กไฟฟ้าของคลื่นแม่เหล็กที่มีพลังงานการบีบอัดและการขยายตัว ในกรณีที่พลังงานเหล่านี้มีสภาวะสมดุล อุณหภูมิของร่างกายหรือสารจะอยู่ในสภาวะคงที่ เมื่อสภาวะสมดุลของพลังงานเหล่านี้ถูกรบกวน ไปสู่พลังงานแห่งการขยายตัว ร่างกายหรือสสารจะมีปริมาตรของอวกาศเพิ่มขึ้น หากพลังงานของคลื่นแม่เหล็กเกินทิศทางการบีบอัด ร่างกายหรือสสารจะมีปริมาตรของอวกาศลดลง ระดับแรงดันไฟฟ้าแม่เหล็กไฟฟ้าถูกกำหนดโดยระดับของการขยายตัวหรือการบีบอัดของตัวอ้างอิง อเล็กเซย์ มิชเนฟ.มอยเซวา นาตาเลีย

Alexey คุณกำลังพูดถึงบทความบางบทความที่ระบุความคิดของคุณเกี่ยวกับแนวคิดเรื่องอุณหภูมิ แต่ไม่มีใครอ่านเลย กรุณาให้ลิงค์แก่ฉัน โดยทั่วไปแล้ว มุมมองของคุณเกี่ยวกับฟิสิกส์มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวมาก ฉันไม่เคยได้ยินเรื่อง "การขยายตัวทางแม่เหล็กไฟฟ้าของตัววัตถุอ้างอิง" มาก่อน

ยูริ คุซเนตซอฟ 04.12.2012 12:32 น

มีการเสนอสมมติฐานว่านี่เกิดจากการสั่นพ้องระหว่างโมเลกุลและแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลที่มันสร้างขึ้น ในน้ำเย็น โมเลกุลจะเคลื่อนที่และสั่นสะเทือนอย่างวุ่นวายที่ความถี่ต่างกัน เมื่อน้ำร้อนด้วยความถี่ของการสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้นช่วงของมันจะแคบลง (ความแตกต่างของความถี่จากน้ำร้อนของเหลวจนถึงจุดที่กลายเป็นไอลดลง) ความถี่การสั่นสะเทือนของโมเลกุลจะเข้าใกล้กันซึ่งเป็นผลมาจากการสั่นพ้อง เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุล ในระหว่างการทำความเย็น เสียงสะท้อนนี้จะถูกรักษาไว้บางส่วนและไม่หายไปทันที ลองกดสายกีตาร์สายใดสายหนึ่งจากสองสายที่มีเสียงสะท้อน ปล่อยมือไป - เชือกจะเริ่มสั่นอีกครั้ง เสียงสะท้อนจะฟื้นฟูการสั่นสะเทือนของมัน ในทำนองเดียวกัน ในน้ำแช่แข็ง โมเลกุลที่ระบายความร้อนภายนอกจะพยายามสูญเสียแอมพลิจูดและความถี่ของการสั่นสะเทือน แต่โมเลกุล "อุ่น" ภายในถังจะ "ดึง" การสั่นสะเทือนกลับไป โดยทำหน้าที่เป็นเครื่องสั่น และโมเลกุลภายนอกเป็นตัวสะท้อนเสียง แรงดึงดูดแบบพอนด์เดอโรโมทีฟ* เกิดขึ้นระหว่างเครื่องสั่นและเครื่องสะท้อนเสียง เมื่อแรงสะท้อนกลับมีมากกว่าแรงที่เกิดจากพลังงานจลน์ของโมเลกุล (ซึ่งไม่เพียงแต่สั่นเท่านั้น แต่ยังเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วย) การตกผลึกแบบเร่งจะเกิดขึ้น - "เอฟเฟกต์ Mpemba" การเชื่อมต่อของ Ponderomotor นั้นไม่เสถียรมาก เอฟเฟกต์ Mpemba นั้นขึ้นอยู่กับทุกคนเป็นอย่างมาก ปัจจัยที่เกี่ยวข้อง: ปริมาตรของน้ำแช่แข็ง, ธรรมชาติของการทำความร้อน, สภาวะการแช่แข็ง, อุณหภูมิ, การพาความร้อน, สภาวะการแลกเปลี่ยนความร้อน, ความอิ่มตัวของก๊าซ, การสั่นสะเทือนของหน่วยทำความเย็น, การระบายอากาศ, สิ่งเจือปน, การระเหย ฯลฯ แม้กระทั่งจากแสงสว่าง... ดังนั้น เอฟเฟกต์นี้มีคำอธิบายมากมาย และบางครั้งก็ยากที่จะทำซ้ำ ด้วยเหตุผล "สะท้อน" เดียวกัน น้ำต้มสุกเดือดเร็วกว่าน้ำที่ไม่ต้ม - เสียงสะท้อนจะรักษาความเข้มของการสั่นสะเทือนของโมเลกุลของน้ำไว้ระยะหนึ่งหลังจากการต้ม (การสูญเสียพลังงานระหว่างการทำความเย็นส่วนใหญ่เกิดจากการสูญเสียพลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่เชิงเส้นของโมเลกุล) ด้วยการให้ความร้อนที่รุนแรง โมเลกุลของเครื่องสั่นจะเปลี่ยนบทบาทกับโมเลกุลของตัวสะท้อนเสียงเมื่อเปรียบเทียบกับการแช่แข็ง - ความถี่ของเครื่องสั่นนั้นน้อยกว่าความถี่ของเครื่องสะท้อนเสียง ซึ่งหมายความว่าไม่ใช่แรงดึงดูด แต่แรงผลักเกิดขึ้นระหว่างโมเลกุล ซึ่งเร่งการเปลี่ยนไปสู่สถานะอื่น ของการรวมตัว (คู่)

วลาด 12/11/2555 03:42

สมองฉันแตก...

แอนตัน 02/04/2013 02:02

1. แรงดึงดูดจากไตร่ตรองนี้ยิ่งใหญ่มากจนส่งผลต่อกระบวนการถ่ายเทความร้อนหรือไม่? 2. นี่หมายความว่าเมื่อวัตถุทั้งหมดได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิหนึ่ง อนุภาคโครงสร้างของวัตถุจะเกิดการสั่นพ้องใช่หรือไม่ 3. เหตุใดเสียงสะท้อนนี้จึงหายไปเมื่อถูกทำให้เย็นลง? 4. นี่คือการเดาของคุณใช่ไหม? ถ้ามีแหล่งกรุณาระบุด้วย 5. ตามทฤษฎีนี้ รูปร่างของภาชนะจะมีบทบาทสำคัญ และถ้ามันบางและแบน ความแตกต่างของเวลาในการแช่แข็งก็จะไม่มาก เช่น คุณสามารถตรวจสอบสิ่งนี้ได้

กุดรัต 11/03/2556 10:12 | เมแทค

ในน้ำเย็นมีอะตอมของไนโตรเจนอยู่แล้ว และระยะห่างระหว่างโมเลกุลของน้ำก็ใกล้กว่าในน้ำร้อน นั่นคือข้อสรุป: น้ำร้อนดูดซับอะตอมไนโตรเจนได้เร็วกว่าและในขณะเดียวกันก็แข็งตัวเร็วกว่าน้ำเย็นซึ่งเทียบได้กับการแข็งตัวของเหล็กเนื่องจากน้ำร้อนกลายเป็นน้ำแข็งและเหล็กร้อนจะแข็งตัวด้วยการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว!

วลาดิมีร์ 13/03/2556 06:50

หรืออาจเป็นเช่นนี้: ความหนาแน่นของน้ำร้อนและน้ำแข็งน้อยกว่าความหนาแน่นของน้ำเย็น ดังนั้นน้ำจึงไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนความหนาแน่น ทำให้เสียเวลาและกลายเป็นน้ำแข็ง

Alexey Mishnev 21/03/2013 11:50 น

ก่อนที่จะพูดถึงเสียงสะท้อน การดึงดูด และการสั่นของอนุภาค เราต้องเข้าใจและตอบคำถาม: แรงอะไรที่ทำให้อนุภาคสั่นสะเทือน เนื่องจากหากไม่มีพลังงานจลน์ก็ไม่สามารถบีบอัดได้ หากไม่มีการบีบอัดก็จะไม่มีการขยาย หากไม่มีการขยายตัว ก็จะไม่มีพลังงานจลน์! เมื่อคุณเริ่มพูดถึงเสียงสะท้อนของสาย คุณต้องพยายามเพื่อให้สายเส้นใดเส้นหนึ่งสั่นสะเทือน! เมื่อพูดถึงแรงดึงดูด ก่อนอื่นต้องระบุแรงที่ทำให้ร่างกายเหล่านี้ดึงดูด! ฉันอ้างว่าวัตถุทั้งหมดถูกบีบอัดด้วยพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าของบรรยากาศ และบีบอัดวัตถุ สาร และอนุภาคมูลฐานทั้งหมดด้วยแรง 1.33 กิโลกรัม ไม่ใช่ต่อ cm2 แต่ต่ออนุภาคมูลฐาน เนื่องจากไม่สามารถเลือกความดันบรรยากาศได้ อย่าสับสนกับปริมาณแรง!

โดดิก 31/05/2556 02:59 น

สำหรับฉันดูเหมือนว่าคุณจะลืมความจริงข้อหนึ่ง - "วิทยาศาสตร์เริ่มต้นที่การวัดเริ่มต้น" อุณหภูมิของน้ำ "ร้อน" คืออะไร? อุณหภูมิของน้ำ "เย็น" คืออะไร? บทความไม่ได้พูดอะไรเกี่ยวกับเรื่องนี้ จากนี้เราสามารถสรุปได้ - บทความทั้งหมดเป็นเรื่องไร้สาระ!

กริกอรี 06/04/2556 12:17 น

Dodik ก่อนที่จะเรียกบทความไร้สาระคุณต้องคิดถึงการเรียนรู้อย่างน้อยก็นิดหน่อย และไม่ใช่แค่การวัดเท่านั้น

มิทรี 24/12/2556 10:57

โมเลกุลของน้ำร้อนเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าในน้ำเย็นด้วยเหตุนี้จึงมีการสัมผัสใกล้ชิดกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ดูเหมือนว่าพวกมันจะดูดซับความเย็นทั้งหมดและช้าลงอย่างรวดเร็ว

อีวาน 10/01/2557 05:53

น่าแปลกใจที่บทความที่ไม่เปิดเผยตัวตนดังกล่าวปรากฏบนเว็บไซต์นี้ บทความนี้ไม่มีหลักวิทยาศาสตร์เลย ทั้งผู้เขียนและผู้วิจารณ์ต่างแข่งขันกันเพื่อค้นหาคำอธิบายของปรากฏการณ์นี้ โดยไม่ต้องกังวลว่าปรากฏการณ์ดังกล่าวจะเกิดขึ้นเลยหรือไม่ และหากสังเกตพบภายใต้เงื่อนไขใด ยิ่งไปกว่านั้น ยังไม่มีข้อตกลงเกี่ยวกับสิ่งที่เราสังเกตอยู่จริง ๆ เลยด้วยซ้ำ! ดังนั้นผู้เขียนจึงยืนกรานถึงความจำเป็นที่จะต้องอธิบายผลของการแช่แข็งไอศกรีมร้อนอย่างรวดเร็วแม้ว่าจากข้อความทั้งหมด (และคำว่า "ค้นพบผลในการทดลองกับไอศกรีม") ก็ตามมาด้วยตัวเขาเองไม่ได้ดำเนินการเช่นนั้น การทดลอง จากตัวเลือกสำหรับการ "อธิบาย" ปรากฏการณ์ที่ระบุไว้ในบทความเป็นที่ชัดเจนว่าพวกเขากำลังอธิบายการทดลองที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงที่ดำเนินการใน เงื่อนไขที่แตกต่างกันด้วยสารละลายน้ำที่แตกต่างกัน ทั้งสาระสำคัญของคำอธิบายและ อารมณ์เสริมพวกเขาเสนอแนะว่าแม้แต่การทดสอบแนวคิดเบื้องต้นก็ยังไม่ได้รับการดำเนินการ มีคนได้ยินเรื่องตลกโดยบังเอิญและแสดงข้อสรุปเชิงคาดเดาอย่างไม่ได้ตั้งใจ ขออภัย นี่ไม่ใช่การศึกษาทางวิทยาศาสตร์เชิงกายภาพ แต่เป็นการสนทนาในห้องสูบบุหรี่

อีวาน 10/01/2557 06:10 น

เกี่ยวกับความคิดเห็นในบทความเกี่ยวกับการเติมลูกกลิ้งด้วยน้ำร้อนและอ่างเก็บน้ำเครื่องซักผ้ากระจกหน้ารถด้วยน้ำเย็น ทุกอย่างเป็นเรื่องง่ายที่นี่จากมุมมองของฟิสิกส์ระดับประถมศึกษา ลานสเก็ตเต็มไปด้วยน้ำร้อนอย่างแม่นยำเพราะมันจะแข็งตัวช้ากว่า ลานสเก็ตต้องเรียบและเรียบ ลองเติมน้ำเย็นลงไป - คุณจะเจออาการบวมและ “บวม” เพราะ... น้ำจะแข็งตัว _อย่างรวดเร็ว_ โดยไม่มีเวลากระจายออกเป็นชั้นเท่าๆ กัน และอันที่ร้อนจะมีเวลาในการกระจายเป็นชั้นเท่า ๆ กันและจะละลายน้ำแข็งและก้อนหิมะที่มีอยู่ การใช้เครื่องซักผ้าก็ไม่ใช่เรื่องยาก: เท น้ำสะอาดไม่มีจุดน้ำค้างแข็ง - มันค้างบนกระจก (แม้จะร้อน); และของเหลวที่ไม่ร้อนจัดสามารถนำไปสู่การแตกร้าวของกระจกเย็นได้แถมแก้วจะมีจุดเยือกแข็งเพิ่มขึ้นเนื่องจากการระเหยของแอลกอฮอล์แบบเร่งระหว่างทางไปที่กระจก (ทุกคนคุ้นเคยกับหลักการทำงานของแสงจันทร์หรือยัง ? - แอลกอฮอล์ระเหยแต่น้ำยังคงอยู่)

อีวาน 10/01/2557 06:34

แต่ในแก่นแท้ของปรากฏการณ์นี้ มันเป็นเรื่องโง่ที่จะถามว่าทำไมการทดลองสองครั้งที่ต่างกันภายใต้เงื่อนไขที่ต่างกันจึงมีการดำเนินการต่างกัน หากทำการทดลองเพียงอย่างเดียวคุณจะต้องใช้น้ำร้อนและน้ำเย็นเหมือนกัน องค์ประกอบทางเคมี- นำน้ำเดือดที่แช่เย็นไว้ล่วงหน้าจากกาต้มน้ำใบเดียวกัน เทลงในภาชนะที่เหมือนกัน (เช่น แก้วที่มีผนังบาง) เราไม่ได้วางไว้บนหิมะ แต่วางบนฐานที่แห้งและเรียบเท่ากัน เช่น โต๊ะไม้ และไม่ได้อยู่ในตู้แช่แข็งขนาดเล็ก แต่อยู่ในเทอร์โมสตัทที่ค่อนข้างใหญ่ - ฉันทำการทดลองเมื่อสองสามปีที่แล้วที่เดชาเมื่อสภาพอากาศภายนอกคงที่และหนาวจัดประมาณ -25C น้ำจะตกผลึกที่อุณหภูมิหนึ่งหลังจากปล่อยความร้อนของการตกผลึกออกมา สมมติฐานมีพื้นฐานมาจากข้อความที่ว่าน้ำร้อนเย็นเร็วขึ้น (ซึ่งเป็นเรื่องจริง ตามหลักฟิสิกส์คลาสสิก อัตราการถ่ายเทความร้อนเป็นสัดส่วนกับความแตกต่างของอุณหภูมิ) แต่ยังคงรักษาอัตราการทำความเย็นที่เพิ่มขึ้นแม้ว่าอุณหภูมิจะเท่ากับ อุณหภูมิของน้ำเย็น คำถามคือ น้ำที่ทำให้เย็นลงถึงอุณหภูมิ +20C ภายนอกแตกต่างจากน้ำเดียวกันกับที่ทำให้เย็นลงถึงอุณหภูมิ +20C เมื่อหนึ่งชั่วโมงก่อน แต่อยู่ในห้องได้อย่างไร ฟิสิกส์คลาสสิก (โดยวิธีการไม่ได้ขึ้นอยู่กับการพูดคุยในห้องสูบบุหรี่ แต่เป็นจากการทดลองนับแสนล้านครั้ง) พูดว่า: ไม่มีอะไรการเปลี่ยนแปลงของการทำความเย็นต่อไปจะเหมือนเดิม (เฉพาะน้ำเดือดเท่านั้นที่จะไปถึงจุด +20 ภายหลัง). และการทดลองแสดงให้เห็นสิ่งเดียวกัน: เมื่อน้ำเย็นเริ่มแรกหนึ่งแก้วมีเปลือกน้ำแข็งแข็งอยู่แล้ว น้ำร้อนไม่ได้คิดถึงการแช่แข็งด้วยซ้ำ ป.ล. ถึงความคิดเห็นของ Yuri Kuznetsov การมีอยู่ของผลกระทบบางอย่างสามารถพิจารณาได้เมื่อมีการอธิบายเงื่อนไขของการเกิดขึ้นและทำซ้ำอย่างสม่ำเสมอ และเมื่อเรามีการทดลองที่ไม่ทราบเงื่อนไขที่ไม่ทราบ ยังเร็วเกินไปที่จะสร้างทฤษฎีเพื่ออธิบายสิ่งเหล่านั้น และสิ่งนี้ไม่ได้ให้อะไรจากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ พี.พี.เอส. เป็นไปไม่ได้ที่จะอ่านความคิดเห็นของ Alexei Mishnev โดยไม่มีน้ำตาแห่งความอ่อนโยน - บุคคลนั้นอาศัยอยู่ในโลกสมมุติบางประเภทที่ไม่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์และการทดลองจริง

เกรกอรี 13/01/2557 10:58

อีวาน ฉันเข้าใจว่าคุณกำลังหักล้างเอฟเฟกต์ Mpemba? มันไม่มีอยู่จริงอย่างที่การทดลองของคุณแสดงเหรอ? เหตุใดจึงมีชื่อเสียงในด้านฟิสิกส์ และเหตุใดหลายคนจึงพยายามอธิบายเรื่องนี้

อีวาน 14/02/2557 01:51

สวัสดีตอนบ่ายเกรกอรี! ผลกระทบของการทดลองที่ไม่บริสุทธิ์มีอยู่ แต่อย่างที่คุณเข้าใจนี่ไม่ใช่เหตุผลที่ต้องมองหากฎใหม่ในฟิสิกส์ แต่เป็นเหตุผลในการพัฒนาทักษะของผู้ทดลอง ดังที่ฉันได้กล่าวไว้ในความคิดเห็นแล้ว ในความพยายามที่กล่าวมาทั้งหมดเพื่ออธิบาย "เอฟเฟกต์ Mpemba" นักวิจัยไม่สามารถระบุได้ชัดเจนว่าอะไรกันแน่และภายใต้เงื่อนไขใดที่พวกเขาวัด และคุณอยากจะบอกว่าคนเหล่านี้เป็นนักฟิสิกส์ทดลองใช่ไหม? อย่าไร้สาระ. เอฟเฟกต์นี้ไม่เป็นที่รู้จักในวิชาฟิสิกส์ แต่เป็นการสนทนาเชิงวิทยาศาสตร์หลอกในฟอรัมและบล็อกต่าง ๆ ซึ่งปัจจุบันมีจำนวนมาก เป็นผลทางกายภาพที่แท้จริง (ในแง่ที่เป็นผลมาจากสิ่งใหม่บางอย่าง กฎทางกายภาพและไม่ใช่เป็นผลมาจากการตีความที่ไม่ถูกต้องหรือเป็นเพียงตำนาน) ผู้คนที่อยู่ห่างไกลจากฟิสิกส์จะรับรู้ได้ ดังนั้นจึงไม่มีเหตุผลที่จะพูดถึงผลลัพธ์ของการทดลองต่างๆ ที่ดำเนินการภายใต้สภาวะที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงว่าเป็นผลกระทบทางกายภาพเพียงอย่างเดียว

พาเวล 18/02/2557 09:59 น

อืมเพื่อนๆ... บทความ "Speed ​​​​Info"... ไม่มีความผิด... ;) อีวานพูดถูกทุกเรื่อง...

กริกอรี 19/02/2557 12:50 น

อีวาน, ฉันยอมรับว่าขณะนี้มีไซต์หลอกวิทยาศาสตร์จำนวนมากที่เผยแพร่เนื้อหาที่น่าตื่นเต้นที่ไม่ได้รับการยืนยัน? ท้ายที่สุดแล้ว ผลกระทบของ Mpemba ยังอยู่ระหว่างการศึกษา นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยกำลังทำการวิจัย ตัวอย่างเช่น ในปี 2013 กลุ่มหนึ่งจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีในสิงคโปร์ได้ศึกษาผลกระทบนี้ ดูลิงค์ http://arxiv.org/abs/1310.6514 พวกเขาเชื่อว่าพวกเขาได้พบคำอธิบายสำหรับผลกระทบนี้แล้ว ฉันจะไม่เขียนรายละเอียดเกี่ยวกับแก่นแท้ของการค้นพบนี้ แต่ในความเห็นของพวกเขา ผลกระทบนั้นเกี่ยวข้องกับความแตกต่างของพลังงานที่เก็บไว้ในพันธะไฮโดรเจน

มอยเซวา เอ็น.พี. 02/19/2557 03:04

สำหรับทุกคนที่สนใจค้นคว้าเกี่ยวกับเอฟเฟกต์ Mpemba ฉันได้เสริมเนื้อหาในบทความเล็กน้อยและให้ลิงก์ที่คุณสามารถทำความคุ้นเคยกับผลลัพธ์ล่าสุด (ดูข้อความ) ขอบคุณสำหรับความคิดเห็นของคุณ

อิลดาร์ 24/02/2557 04:12 | ไม่มีประโยชน์ที่จะแสดงรายการทุกอย่าง

หากปรากฏการณ์ Mpemba นี้เกิดขึ้นจริง ฉันคิดว่าจะต้องค้นหาคำอธิบายในโครงสร้างโมเลกุลของน้ำ น้ำ (ตามที่ฉันเรียนรู้จากวรรณกรรมวิทยาศาสตร์ยอดนิยม) ไม่ได้ดำรงอยู่เป็นโมเลกุล H2O แต่ละโมเลกุล แต่เป็นกลุ่มของหลายโมเลกุล (หลายสิบโมเลกุล) เมื่ออุณหภูมิของน้ำเพิ่มขึ้น ความเร็วของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลจะเพิ่มขึ้น กระจุกจะแตกตัวกัน และพันธะเวเลนซ์ของโมเลกุลไม่มีเวลาที่จะประกอบกระจุกขนาดใหญ่ การก่อตัวของกระจุกจะใช้เวลานานกว่าการลดความเร็วของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลเล็กน้อย และเนื่องจากกระจุกมีขนาดเล็กลง การก่อตัวของโครงผลึกจึงเกิดขึ้นเร็วขึ้น เห็นได้ชัดว่ากระจุกขนาดใหญ่และค่อนข้างเสถียรในน้ำเย็นป้องกันการก่อตัวของโครงตาข่าย ต้องใช้เวลาพอสมควรในการทำลายพวกมัน ฉันเองเห็นผลที่น่าสงสัยในทีวีเมื่อน้ำเย็นที่ยืนอยู่อย่างสงบในขวดยังคงเป็นของเหลวเป็นเวลาหลายชั่วโมงในความเย็น แต่ทันทีที่หยิบขวดขึ้นมา นั่นคือขยับออกจากที่เล็กน้อย น้ำในขวดก็ตกผลึกทันทีกลายเป็นทึบแสง และขวดก็แตก นักบวชที่แสดงให้เห็นผลกระทบนี้อธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่าน้ำได้รับพร อย่างไรก็ตามปรากฎว่าน้ำเปลี่ยนความหนืดอย่างมากขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ สิ่งนี้เป็นสิ่งที่มองไม่เห็นสำหรับเราในฐานะสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ แต่ในระดับของสัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งที่มีขนาดเล็ก (มม. หรือเล็กกว่า) และยิ่งกว่านั้นแบคทีเรีย ความหนืดของน้ำเป็นปัจจัยที่สำคัญมาก ฉันคิดว่าความหนืดนี้จะถูกกำหนดโดยขนาดของกระจุกน้ำด้วย

สีเทา 15/03/2557 05:30 น

ทุกสิ่งรอบตัวเราที่เราเห็นเป็นเพียงลักษณะผิวเผิน (คุณสมบัติ) เราจึงยอมรับเป็นพลังงานเฉพาะสิ่งที่เราสามารถวัดหรือพิสูจน์ได้ว่ามีอยู่ในทางใดทางหนึ่งเท่านั้น ไม่เช่นนั้นจะเป็นทางตัน ปรากฏการณ์นี้ ซึ่งก็คือเอฟเฟกต์ Mpemba สามารถอธิบายได้โดยทฤษฎีปริมาตรอย่างง่ายเท่านั้น ที่จะรวมแบบจำลองทางกายภาพทั้งหมดให้เป็นโครงสร้างอันตรกิริยาเดียว จริงๆ แล้วมันเป็นเรื่องง่ายมาก

นิกิต้า 06/06/2014 04:27 | รถ

แต่คุณจะมั่นใจได้อย่างไรว่าน้ำจะเย็นมากกว่าอุ่นเมื่อคุณขับรถ?

อเล็กซ์ 03.10.2014 01:09

นี่คือ "การค้นพบ" อีกประการหนึ่งระหว่างทาง น้ำเข้า ขวดพลาสติกค้างเร็วขึ้นมากเมื่อเปิดฝา เพื่อความสนุกสนาน ฉันทำการทดลองหลายครั้งท่ามกลางน้ำค้างแข็งรุนแรง เห็นผลชัดเจน สวัสดีนักทฤษฎี!

เยฟเจนีย์ 27/12/2557 08:40 น

หลักการของเครื่องทำความเย็นแบบระเหย เราใช้ขวดปิดผนึกอย่างแน่นหนาสองขวดด้วยน้ำเย็นและน้ำร้อน เราใส่ไว้ในที่เย็น น้ำเย็นจะแข็งตัวเร็วขึ้น ตอนนี้เราใช้ขวดเดียวกันกับน้ำเย็นและน้ำร้อนเปิดแล้วนำไปแช่ในที่เย็น น้ำร้อนจะแข็งตัวเร็วกว่าน้ำเย็น ถ้าเราเอาน้ำเย็นและน้ำร้อนสองกะละมัง น้ำร้อนก็จะแข็งตัวเร็วขึ้นมาก นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าเรากำลังสัมผัสกับบรรยากาศมากขึ้น ยิ่งการระเหยเข้มข้น อุณหภูมิจะลดลงเร็วยิ่งขึ้น ที่นี่เราต้องพูดถึงปัจจัยความชื้น ยิ่งความชื้นต่ำ การระเหยก็จะยิ่งดีขึ้นและการทำความเย็นก็จะยิ่งดีขึ้น

ทอมสค์สีเทา 03/01/2558 10:55

GREY, 15/03/2014 05:30 - ต่อ สิ่งที่คุณรู้เกี่ยวกับอุณหภูมิไม่ใช่ทุกอย่าง มีอย่างอื่นอยู่ที่นั่น หากคุณสร้างแบบจำลองทางกายภาพของอุณหภูมิอย่างถูกต้อง แบบจำลองนั้นจะกลายเป็นกุญแจสำคัญในการอธิบายกระบวนการพลังงานตั้งแต่การแพร่กระจาย การหลอม และการตกผลึก จนถึงระดับต่างๆ เช่น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเมื่อความดันเพิ่มขึ้น ความดันเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น แม้แต่แบบจำลองทางกายภาพของพลังงานของดวงอาทิตย์ก็ยังชัดเจนจากที่กล่าวมาข้างต้น ฉันอยู่ในฤดูหนาว - ในต้นฤดูใบไม้ผลิปี 2556 ฉันได้รวบรวมแบบจำลองอุณหภูมิทั่วไปเมื่อดูแบบจำลองอุณหภูมิ สองสามเดือนต่อมา ฉันจำความขัดแย้งเรื่องอุณหภูมิได้ แล้วฉันก็รู้ว่า... แบบจำลองอุณหภูมิของฉันก็อธิบายถึงความขัดแย้งเรื่อง Mpemba เช่นกัน คือช่วงเดือนพฤษภาคม-มิถุนายน 2556 ฉันมาช้าไปหนึ่งปีแต่ก็ขอให้ดีที่สุด แบบจำลองทางกายภาพของฉันเป็นเฟรมหยุดนิ่งและสามารถย้อนกลับได้ทั้งไปข้างหน้าและข้างหลัง และมีการเคลื่อนไหวของมอเตอร์ ซึ่งเป็นกิจกรรมเดียวกับที่ทุกสิ่งเคลื่อนไหว ฉันมีโรงเรียน 8 ปีและวิทยาลัย 2 ปีโดยมีหัวข้อซ้ำซาก 20 ปีผ่านไปแล้ว ดังนั้นฉันจึงไม่สามารถระบุแหล่งที่มาของแบบจำลองทางกายภาพใดๆ ว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียง และฉันก็ไม่สามารถระบุแหล่งที่มาของสูตรต่างๆ ได้ด้วย ขอโทษจริงๆ

อันเดรย์ 08.11.2015 08:52

โดยทั่วไป ฉันมีความคิดว่าเหตุใดน้ำร้อนจึงแข็งตัวเร็วกว่าน้ำเย็น และในคำอธิบายของฉันทุกอย่างง่ายมาก หากคุณสนใจ เขียนถึงฉันทางอีเมล: [ป้องกันอีเมล]

อันเดรย์ 08.11.2015 08:58

ฉันขอโทษ ฉันให้ที่อยู่อีเมลผิด นี่คืออีเมลที่ถูกต้อง: [ป้องกันอีเมล]

วิคเตอร์ 23/12/2558 10:37 น

สำหรับฉันดูเหมือนว่าทุกอย่างจะง่ายขึ้น หิมะตกที่นี่ มันเป็นก๊าซระเหย เย็นลง ดังนั้นบางทีในสภาพอากาศหนาวเย็น สิ่งที่ร้อนจะเย็นลงเร็วขึ้นเพราะมันระเหยและตกผลึกทันทีโดยไม่ลอยไปไกล และน้ำในสถานะก๊าซจะเย็นลงเร็วขึ้น กว่าในสถานะของเหลว)

เบ็คชาน 28/01/2559 09:18

แม้ว่าจะมีใครเปิดเผยกฎของโลกที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบเหล่านี้ แต่เขาคงไม่เขียนที่นี่ จากมุมมองของฉัน มันคงไม่สมเหตุสมผลที่จะเปิดเผยความลับของมันต่อผู้ใช้อินเทอร์เน็ตเมื่อเขาสามารถเผยแพร่ในทางวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียง บันทึกประจำวันและพิสูจน์ตัวเองต่อหน้าประชาชน ดังนั้น สิ่งที่จะเขียนที่นี่เกี่ยวกับผลกระทบนี้ ส่วนใหญ่ไม่สมเหตุสมผล)))

อเล็กซ์ 22/02/2559 12:48

สวัสดีนักทดลอง คุณพูดถูกแล้วที่บอกว่าวิทยาศาสตร์เริ่มต้นที่... ไม่ใช่การวัด แต่เป็นการคำนวณ “การทดลอง” เป็นข้อโต้แย้งที่ไม่มีวันสิ้นสุดและขาดไม่ได้สำหรับผู้ที่ขาดจินตนาการและการคิดเชิงเส้น มันทำให้ทุกคนขุ่นเคือง ในกรณีของ E= mc2 - ทุกคนจำได้ไหม? ความเร็วของโมเลกุลที่บินออกจากน้ำเย็นสู่ชั้นบรรยากาศจะกำหนดปริมาณพลังงานที่พวกมันพาออกไปจากน้ำ (การทำความเย็นคือการสูญเสียพลังงาน) ความเร็วของโมเลกุลจากน้ำร้อนจะสูงกว่ามากและพลังงานที่ถูกพาออกไปนั้นเป็นกำลังสอง ( อัตราการทำความเย็นของมวลน้ำที่เหลืออยู่) เพียงเท่านี้หากคุณหลีกหนีจาก "การทดลอง" และจำไว้ พื้นฐานเบื้องต้นวิทยาศาสตร์

วลาดิมีร์ 25/04/2559 10:53 | เมเทโอ

ในสมัยนั้นซึ่งสารป้องกันการแข็งตัวหาได้ยาก น้ำจะถูกระบายออกจากระบบทำความเย็นของรถยนต์ในโรงรถที่ไม่มีเครื่องทำความร้อนหลังจากวันทำงาน เพื่อไม่ให้บล็อกกระบอกสูบหรือหม้อน้ำละลาย - บางครั้งทั้งสองอย่างพร้อมกัน ในตอนเช้าเทน้ำร้อน ในสภาพที่มีน้ำค้างแข็งรุนแรง เครื่องยนต์สตาร์ทได้โดยไม่มีปัญหา เนื่องจากขาดน้ำร้อนน้ำจึงถูกเทออกจากก๊อกน้ำ น้ำก็แข็งตัวทันที การทดลองนี้มีราคาแพง - เท่ากับค่าใช้จ่ายในการซื้อและเปลี่ยนบล็อกกระบอกสูบและหม้อน้ำของรถยนต์ ZIL-131 ใครไม่เชื่อก็ให้เขาตรวจสอบดู และ Mpemba ทดลองกับไอศกรีม ในไอศกรีม การตกผลึกเกิดขึ้นแตกต่างจากในน้ำ ลองกัดไอศกรีมและน้ำแข็งชิ้นหนึ่งด้วยฟันของคุณ เป็นไปได้มากว่ามันจะไม่แข็งตัว แต่จะหนาขึ้นเนื่องจากการระบายความร้อน และน้ำจืดไม่ว่าจะร้อนหรือเย็น จะเป็นน้ำแข็งที่อุณหภูมิ 0*C น้ำเย็นรวดเร็ว แต่น้ำร้อนต้องใช้เวลาในการทำให้เย็นลง

คนพเนจร 05/06/2016 12:54 | ถึงอเล็กซ์

"c" - ความเร็วแสงในสุญญากาศ E=mc^2 - สูตรแสดงความสมมูลของมวลและพลังงาน

อัลเบิร์ต 27/07/2559 08:22

ขั้นแรก การเปรียบเทียบกับของแข็ง (ไม่มีกระบวนการระเหย)

ฉันเพิ่งบัดกรีท่อน้ำทองแดง กระบวนการนี้เกิดขึ้นโดยการให้ความร้อนแก่เตาแก๊สจนถึงอุณหภูมิหลอมละลายของโลหะบัดกรี เวลาในการทำความร้อนสำหรับข้อต่อหนึ่งตัวที่มีข้อต่อคือประมาณหนึ่งนาที ฉันบัดกรีข้อต่อหนึ่งอันเข้ากับข้อต่อ และหลังจากนั้นไม่กี่นาที ฉันก็รู้ว่าฉันบัดกรีมันไม่ถูกต้อง จำเป็นต้องหมุนท่อเล็กน้อยในข้อต่อ ฉันเริ่มให้ความร้อนข้อต่ออีกครั้งด้วยหัวเผา และที่น่าประหลาดใจคือต้องใช้เวลาประมาณ 3-4 นาทีในการให้ความร้อนข้อต่อจนถึงอุณหภูมิหลอมละลาย ยังไงล่ะ!? ท้ายที่สุดแล้วท่อยังร้อนอยู่และดูเหมือนว่าจะต้องใช้พลังงานน้อยลงมากในการให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิหลอมละลาย แต่ทุกอย่างกลับกลายเป็นตรงกันข้าม

มันเป็นเรื่องของการนำความร้อน ซึ่งสูงขึ้นอย่างมากในท่อที่ได้รับความร้อนอยู่แล้ว และขอบเขตระหว่างท่อความร้อนและท่อเย็นสามารถเคลื่อนตัวออกจากข้อต่อได้ไกลภายในสองนาที

ตอนนี้เกี่ยวกับน้ำ เราจะดำเนินการโดยใช้แนวคิดของเรือร้อนและกึ่งร้อน

ในภาชนะร้อน ขอบเขตอุณหภูมิแคบจะเกิดขึ้นระหว่างอนุภาคที่ร้อนและเคลื่อนที่ได้สูงกับอนุภาคเย็นที่เคลื่อนที่ช้า ซึ่งเคลื่อนที่ค่อนข้างเร็วจากรอบนอกไปยังศูนย์กลาง เพราะที่ขอบเขตนี้อนุภาคเร็วจะสูญเสียพลังงานอย่างรวดเร็ว (เย็นลง) โดยอนุภาคที่อยู่อีกด้านหนึ่งของขอบเขต เนื่องจากปริมาตรของอนุภาคความเย็นภายนอกมีขนาดใหญ่กว่า อนุภาคที่รวดเร็ว ทำให้พลังงานความร้อนหมดไป จึงไม่สามารถทำให้อนุภาคเย็นภายนอกอุ่นขึ้นได้อย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นกระบวนการทำความเย็นน้ำร้อนจึงเกิดขึ้นค่อนข้างเร็ว

น้ำกึ่งร้อนมีค่าการนำความร้อนต่ำกว่ามากและขอบเขตความกว้างระหว่างอนุภาคกึ่งร้อนและเย็นก็กว้างกว่ามาก การเลื่อนไปที่ศูนย์กลางของขอบเขตกว้างดังกล่าวเกิดขึ้นช้ากว่าในกรณีของเรือร้อนมาก, 21.08.2017 10:52

ไม่มีผลกระทบดังกล่าว อนิจจา. ในปี 2559 บทความโดยละเอียดในหัวข้อนี้ตีพิมพ์ใน Nature: https://en.wikipedia.org/wiki/Mpemba_effect จากนั้นเป็นที่ชัดเจนว่าด้วยการทดลองอย่างระมัดระวัง (หากตัวอย่างของน้ำอุ่นและน้ำเย็นเหมือนกันในทุกสิ่ง ยกเว้นอุณหภูมิ) จะไม่พบผลกระทบใดๆ

ซัฟแล็บ 22/08/2560 05:31 น

วิคเตอร์ 27/10/2017 03:52

"มันเป็นอย่างนั้นจริงๆ" - ถ้าที่โรงเรียนคุณไม่เข้าใจว่าความจุความร้อนและกฎการอนุรักษ์พลังงานคืออะไร ตรวจสอบได้ง่าย - สำหรับสิ่งนี้คุณต้องการ: ความปรารถนา หัว มือ น้ำ ตู้เย็น และนาฬิกาปลุก และลานสเก็ตตามที่ผู้เชี่ยวชาญเขียนไว้นั้นถูกแช่แข็ง (เติม) ด้วยน้ำเย็นและน้ำแข็งที่ตัดแล้วจะถูกปรับระดับด้วยน้ำอุ่น และในฤดูหนาวคุณจะต้องเทน้ำยาป้องกันการแข็งตัวลงในอ่างเก็บน้ำเครื่องซักผ้า ไม่ใช่น้ำ น้ำจะแข็งตัวไม่ว่าในกรณีใด และน้ำเย็นจะแข็งเร็วขึ้น

อิริน่า 23/01/2561 10:58 น

นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกต่อสู้กับความขัดแย้งนี้มาตั้งแต่สมัยของอริสโตเติลและกลายเป็นคนที่ฉลาดที่สุดอย่าง Victor, Zavlab และ Sergeev

เดนิส 02/01/2018 08:51

ทุกอย่างเขียนอย่างถูกต้องในบทความ แต่เหตุผลค่อนข้างแตกต่างออกไป ในระหว่างกระบวนการเดือด อากาศที่ละลายในอากาศจะระเหยออกจากน้ำ ดังนั้น เมื่อน้ำเดือดเย็นลง ความหนาแน่นของมันจะน้อยกว่าน้ำดิบที่อุณหภูมิเดียวกันในที่สุด ไม่มีเหตุผลอื่นใดที่ทำให้ค่าการนำความร้อนแตกต่างกันนอกจากความหนาแน่นต่างกัน

ซัฟแล็บ 03/01/2561 08:58 | หัวหน้าห้องปฏิบัติการ

Irina:) "นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก" ไม่ได้ต่อสู้กับ "ความขัดแย้ง" นี้ สำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่แท้จริง "ความขัดแย้ง" นี้ไม่มีอยู่จริง - สามารถตรวจสอบได้ง่ายภายใต้เงื่อนไขที่สามารถทำซ้ำได้ดี “ความขัดแย้ง” ปรากฏขึ้นเนื่องจากการทดลองที่ไม่สามารถทำซ้ำได้ของเด็กชายชาวแอฟริกัน Mpemba และถูกขยายโดย “นักวิทยาศาสตร์” ที่คล้ายกัน :)

ในบทความนี้ เราจะมาดูคำถามว่าทำไมน้ำร้อนถึงแข็งตัวเร็วกว่าน้ำเย็น

น้ำอุ่นจะแข็งตัวเร็วกว่าน้ำเย็นมาก! คุณสมบัติอันน่าอัศจรรย์ของน้ำซึ่งนักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถหาคำอธิบายที่แน่ชัดได้เป็นที่รู้จักมาตั้งแต่สมัยโบราณ ตัวอย่างเช่น แม้แต่ในอริสโตเติลก็มีคำอธิบายเกี่ยวกับการตกปลาในฤดูหนาว: ชาวประมงสอดคันเบ็ดเข้าไปในรูในน้ำแข็ง และเพื่อให้แข็งตัวเร็วขึ้น พวกเขาจึงเทน้ำอุ่นลงบนน้ำแข็ง ปรากฏการณ์นี้ตั้งชื่อตาม Erasto Mpemba ในช่วงทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ 20 Mnemba สังเกตเห็นผลกระทบแปลกๆ ในขณะที่ทำไอศกรีม จึงหันไปหาดร. เดนิส ออสบอร์น ครูฟิสิกส์ของเขาเพื่อขอคำอธิบาย Mpemba และ Dr. Osborne ทดลองกับน้ำที่อุณหภูมิต่างกัน และสรุปว่าน้ำเกือบเดือดเริ่มแข็งตัวเร็วกว่าน้ำที่อุณหภูมิห้องมาก นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ได้ทำการทดลองของตนเองและแต่ละครั้งก็ได้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกัน

คำอธิบายของปรากฏการณ์ทางกายภาพ

ไม่มีคำอธิบายที่เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าเหตุใดจึงเกิดเหตุการณ์เช่นนี้ นักวิจัยหลายคนแนะนำว่าจุดทั้งหมดอยู่ที่การทำให้ของเหลวเย็นลงเป็นพิเศษ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง กล่าวอีกนัยหนึ่ง หากน้ำกลายเป็นน้ำแข็งที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0°C น้ำที่เย็นยิ่งยวดอาจมีอุณหภูมิ เช่น -2°C และยังคงเป็นของเหลวโดยไม่กลายเป็นน้ำแข็ง เมื่อเราพยายามแช่แข็งน้ำเย็น มีโอกาสที่น้ำเย็นจัดในช่วงแรกและจะแข็งตัวหลังจากผ่านไประยะหนึ่งเท่านั้น กระบวนการอื่นๆ เกิดขึ้นในน้ำร้อน การเปลี่ยนรูปเป็นน้ำแข็งเร็วขึ้นนั้นสัมพันธ์กับการพาความร้อน

การพาความร้อน- นี่คือปรากฏการณ์ทางกายภาพที่ชั้นล่างที่อบอุ่นของของเหลวลอยขึ้น และชั้นบนที่เย็นลงตกลงมา