Pourquoi l'eau chaude gèle-t-elle plus rapidement que le froid? Pourquoi la patinoire est-elle versée d'eau chaude?

Description du paradoxe de Mpemba.

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Beaucoup d'entre nous dans l'enfance, ainsi que chez les jeunes, ont souvent expérimenté des phénomènes physiques, y compris la congélation de l'eau. Curieusement, mais beaucoup d'entre nous savent que pour une raison quelconque, il est habituel de remplir les rouleaux d'eau chaude, et pas froid, car il gèle plus rapidement. Dans cet article, nous vous expliquerons pourquoi l'eau chaude se transforme en glace plus vite que le froid.

L'eau chaude gèle plus vite ou non?

En général, ce fait était connu depuis très longtemps, depuis l'époque d'Aristote, ainsi que Descartes. Cependant, il n'y avait aucune preuve scientifique. Ce n'est qu'en 1963 que des travaux importants ont commencé, dont la tâche principale est de savoir pourquoi cela se produit.

L'eau chaude gèle plus vite ou non:

Selon la physique, cela contredit la première loi de la thermodynamique, selon laquelle une énergie se précipite dans une autre. Selon le premier début de la thermodynamique, le liquide chauffé, avant que la température de refroidissement ne passe respectivement, et le temps de durcissement devrait être beaucoup plus grand.
Cependant, dans la pratique, cela se produit différemment. L'écolier a réfléchi à cela, qui a posé à son professeur de physique la question correspondante. Le garçon a préparé de la crème glacée à la maison et a remarqué qu'un verre avec un liquide chaud se figeait beaucoup plus rapidement qu'avec un frais, avec la même composition de la substance.
Ensuite, le professeur n'a ri du gars que, disant que cela contredit la première loi de la thermodynamique, c'est donc impossible. Après une visite à l'école du célèbre physicien Osborn, le garçon lui a posé la même question, qui intéressait le scientifique.

Quelle eau gèle chaude ou froide plus rapidement?

Depuis 1963, Osborne, avec le garçon, a commencé à traiter ce numéro, à la suite de laquelle un article a été publié, dans la revue Education. Dans le même temps, la réponse exacte pourquoi le liquide chauffé durcit plus rapidement que le froid n'a pas été obtenu.

Quelle eau gèle chaude ou froide:

Selon certains scientifiques, une solution chaude dans le réfrigérateur avec un thermostat passe à un état solide beaucoup plus rapidement uniquement pour la raison que le réfrigérateur commence à geler plus fort, lorsque le signal sur l'augmentation de la température dans la chambre.
Cela ne se produit pas avec du liquide réfrigéré, car sa température est beaucoup plus faible, et le thermostat fonctionne comme d'habitude, sans réduire la température du réfrigérant. Cependant, cette version n'a pas reçu de confirmation pour la raison que le liquide chauffé dans des conditions ordinaires dans l'air durcit également beaucoup plus rapidement que le froid.
En conséquence, le thermostat n'est pas dans des conditions de rue ordinaires, par conséquent, le froid ne se produit pas.

Pourquoi l'eau chaude gèle-t-elle plus rapidement?

Cependant, il a été possible de découvrir que le liquide chauffé, en raison de la présence d'un grand nombre de chair au-dessus de la surface, durcit beaucoup plus rapidement en raison du fait que les paires se forment sur la surface, le volume de liquide dans le récipient diminue . Ainsi, il est possible de congeler une plus petite quantité de liquide, ce qui est beaucoup plus simple que plus. Cependant, dans la pratique, la perte de volume est insignifiante, par conséquent, le processus de durcissement ne peut être considéré comme justifié.

Pourquoi l'eau chaude gèle-t-elle plus rapidement:

De nombreux scientifiques conviennent que le liquide chauffé, en raison de la présence de fumées, commence à se transformer en glace plus rapidement. Des gouttelettes de glace au-dessus de la surface tombent dans l'eau, ce qui contribue à la formation de la croûte de glace, c'est pourquoi un processus rapide de transformation en glace se produit.
Les scientifiques ont découvert,quel, Si vous mettez un récipient avec un liquide chaud sur la neige ou une croûte de glace dans le réfrigérateur, il commence à fondre, à la suite du contact entre le récipient, de l'eau, ainsi que du réfrigérateur, augmente ainsi, Augmenter la zone de contact, à la suite de quoi il y a une congélation rapide de l'eau chaude.
L'eau réfrigérée n'a pas un tel effet en raison du fait que, en dessous, l'oreiller neige ne fait pas fondre, et le processus de transformation en glace est beaucoup plus lent. De plus, il a été possible de découvrir que le liquide froid, lorsque la température est réduite, commence à durcir dans la partie supérieure. En conséquence, les processus de mélange de l'eau à l'intérieur de l'eau sont aggravés, donc le processus est retardé. Le liquide chauffé commence à geler par le bas, améliorant ainsi les processus de convection, le rayonnement thermique.

Pourquoi la patinoire est-elle versée d'eau chaude?

Les scientifiques ont constaté que si vous incluez une moyenne mécanique supplémentaire de l'eau dans des conteneurs chauds et froids, l'eau réfrigérée gèlera beaucoup plus rapidement. Cela est dû au fait qu'une croûte de glace dense ne se formera pas.

Pourquoi la patinoire est versée avec de l'eau chaude:

Les chimistes ont également essayé d'expliquer ce paradoxe, par le fait qu'à l'intérieur du liquide chauffé, il y a des substances dissoutes qui se sont installées en bas, de l'eau pure est sur le dessus. Tout le monde sait que la solution saline durcit à une température plus basse que l'eau distillée.
Ainsi, ils ont essayé d'expliquer ce paradoxe. En conséquence, l'eau réfrigérée est plus rigide, il y a des ions prononcés contenus dans son volume entier. Dans ce cas, dans le liquide chaud, le sel dissous est de préférence dans la partie inférieure de la solution.
Grâce à cela, la partie supérieure durcit plus rapidement, transmettant la température réduite aux couches inférieures du liquide.

L'eau froide ou chaude gèle-t-elle plus rapidement?

Les scientifiques ont découvert que si un mélange constant d'eau chaude et froide, alors le liquide froid se transformera en glace beaucoup plus rapidement.

L'eau froide ou chaude se fige plus rapidement:

De nombreux scientifiques croient que dans l'eau chaude, les connexions entre les molécules sont étirées, de sorte que la molécule d'hydrogène est également plus volumineuse dans l'espace. Avec un refroidissement aigu de l'eau, ces connexions sont déchirées, avec une diminution très forte de la température.
C'est ce qui provoque la congélation rapide de l'eau tiède. On pense que le liquide chaud contient moins de gaz dissous que dans le froid. C'est dû à un changement dans la composition du liquide chaud que sa transformation rapide en glace se produit.
Il n'y a toujours pas de réponse claire et finale sur ce paradoxe. Des études ont été menées en 2012-2017, qui ont confirmé le paradoxe ou l'ont réfutée. En 2016, dans la revue Scientific Reports, il y a un lien avec les matériaux que l'eau froide entre dans un état solide plus lent que chauffé.

Ils ont mené des études particulières selon lesquelles 400 ml d'eau avec différentes températures ont été congelés. Selon ces études, le liquide chaud a refroidi plus rapidement que le froid. En 2017, une hypothèse a été publiée, selon laquelle l'effet du MPEMBA, qui concerne le chauffage du système réfrigéré, ne correspond pas à l'équilibre. Par conséquent, toutes les lois fondamentales de la physique et de la thermodynamique ne conviennent pas à ce paradoxe.