Наука

Эффект Мпембы, или почему горячая вода замерзает быстрее холодной

История эффекта Мпембы

В этой статье мы рассмотрим вопрос, почему горячая вода замерзает быстрее холодной.

Нагретая вода замерзает намного быстрее, чем холодная! Это удивительное свойство воды, точное объяснение которому ученые не могут найти до сих пор, известно с древнейших времен. Например, еще у Аристотеля встречается описание зимней рыбалки: рыбаки вставляли удочки в отверстия во льду, и, чтобы они скорее вмерзли, поливали лед теплой водой. Название этого явления получило по имени Эрасто Мпембы в 60-е годы XX века.

Мпемба заметил странный эффект, когда готовил мороженое, и обратился за объяснениями к своему преподавателю физики — доктору Денису Осборну. Мпемба и доктор Осборн экспериментировали с водой разной температуры и сделали вывод: почти кипящая вода начинает замерзать гораздо быстрее, чем вода комнатной температуры. Другие ученые проводили собственные эксперименты и каждый раз получали похожие результаты.

Возможно, вам будет интересно: Вращение воды и Сила Кориолиса

Объяснение физического явления

Общепризнанного объяснения, почему же так происходит, пока нет. Многие исследователи предполагают, что все дело в переохлаждении жидкости, которое происходит, когда ее температура опускается ниже температуры замерзания. Иначе говоря, если вода замерзает при температуре ниже 0°С, то переохлажденная вода может иметь температуру, к примеру, -2°С и при этом оставаться жидкой, не превращаясь в лед. Когда мы пытаемся заморозить холодную воду, есть вероятность, что она сначала переохладится, а затвердеет только через какое-то время. В нагретой воде происходят другие процессы. Ее более быстрое превращение в лед связывают с конвекцией.

Конвекция — это физическое явление, при котором теплые нижние слои жидкости поднимаются, а верхние, остывшие, опускаются.


Краткий ответ, почему горячая вода замерзает быстрее

Получается, что жидкость как будто сама перемешивается и остывает. Из-за того, что в разогретой воде процесс конвекции происходит активно, кристаллики льда с поверхности будут опускаться быстрее и охлаждать теплую воду на дне.

Рекомендуем почитать
НаукаФизика

Как происходит цунами?

В последние годы мы много слышали о цунами в средствах массовой информации, особенно после того, что произошло в Индийском океане в 2004…
НаукаФизика

Какую пользу нам приносят вулканы?

Вулканы несут ответственность за разрушение таких городов, как Помпеи, цивилизаций, подобных минойской, и даже вызвали метеорологические изменения, как это произошло в 1816…
НаукаФизика

Что самое худшее в извержении вулкана? Что такое лахары?

При извержении действующий вулкан производит выброс лавы и газов, который может заставить соседнее население эвакуироваться. Основная причина связанного с этим риска —…

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *