?

Log in

No account? Create an account

rauf


Блог Алиева Рауфа

О жизни и о себе


Previous Entry Поделиться Next Entry
Лиза в школу подготовила работу под названием «Почему…
rauf
http://www.rsc.org/mpemba-competition/
Лиза в школу подготовила работу под названием «Почему горячая вода замерзает быстрее холодной?». Я не мог пройти мимо такого вопроса)

Эта особенность называется эффектом Мпембы. Этот феномен упоминали в своё время Аристотель, Френсис Бэкон и Рене Декарт, однако лишь в 1963 году танганьикский школьник Эрасто Мпемба заинтересовался причинами того, что горячая смесь мороженого замерзает быстрее, чем холодная. Он обратился за разъяснениями к учителю физики, но тот лишь посмеялся над учеником, сказав следующее: «Это не всемирная физика, а физика Мпембы».
Этот же вопрос Мпемба задал приехавшему в школу Деннису Осборну, профессору физики. Проведенная экспериментальная проверка подтвердила наличие эффекта, но не дала его объяснения. В 1969 году в журнале «Physics Education» вышла совместная статья Мпембы и Осборна, описывающая эффект. В том же году Джордж Келл из канадского Национального исследовательского совета опубликовал статью с описанием явления в «American Journal of Physics».

Утверждается, что однозначного ответа на вопрос — какие из возможных причин обеспечивают стопроцентное воспроизводство эффекта Мпембы — так и не было получено. Возможные причины перечисляются в википедии, но они все какие-то странные.

Что-то не верилось мне, что просто так взяли, и забили на парадокс) Начал копать дальше. Оказывается, в прошлом году был объявлен международный конкурс на объяснение этого эффекта. Приз — 1000 фунтов стерлингов. Из 22000 объяснений, 11 вышли в финал, и в итоге принято объяснение Николы Бреговича (Nikola Bregovic), сотрудника химического факультета Загребского университета.

Основные идеи Николы: а) холодная вода склонна к переохлаждению, что увеличивает время, необходимое на достижение момента кристаллизации; б) в горячей воде конвекция эффективно перемешивает жидкость; в) есть еще неизвестные нам фундаментальные причины.

Вот и Николина иллюстрация в подтверждение: зависимость температуры от времени для двух образцов воды с начальными температурами 25 и 35 град. — http://attachments-blog.tut.by/52821/files/2013/01/2013-01-16.gif

Вот более подробное объяснение на английском:

The statement by J. D. Brownridge, "Hot water will freeze before cooler water only when the cooler water supercools, and then, only if the nucleation temperature of the cooler water is several degrees lower than that of the hot water. Heating water may lower, raise or not change the spontaneous freezing temperature," summarizes in great part the conclusions that may be drawn from almost all the data I have collected myself and others presented earlier. However, the effect of convection, which enhances the probability of warmer water freezing first should be emphasized in order to express a more complete explanation of the effect.

"The fact that this effect is not fully resolved to this day, was an indication to me that fundamental problems lie underneath it, but still I did not expect to find that water could behave in such a different manner under so similar conditions. Once again this small, simple molecule amazes and intrigues us with it's magic." (http://www.rsc.org/images/nikola-bregovic-entry_tcm18-225169.pdf)