Perché l'acqua calda si congela più velocemente del freddo? Perché la pista è versata con acqua calda?

Perché l'acqua calda si congela più velocemente del freddo? Perché la pista è versata con acqua calda?

Descrizione del paradosso di mpemba.

Molti di noi durante l'infanzia, così come la giovinezza, hanno spesso sperimentato fenomeni fisici, incluso il congelamento dell'acqua. Stranamente, ma molti di noi sanno che per qualche motivo è consuetudine riempire i rulli di acqua calda e non freddo, perché si congela più velocemente. In questo articolo, ti diremo perché l'acqua calda si trasforma in ghiaccio più veloce del freddo. 

L'acqua calda si congela più velocemente o no?

In generale, questo fatto era noto per molto tempo, dai tempi di Aristotele e Descartes. Tuttavia, non c'erano prove scientifiche. Solo nel 1963 sono iniziate opere significative, il cui compito principale è scoprire perché ciò sta accadendo.

L'acqua calda si congela più velocemente o no:

  • Secondo la fisica, questo contraddice la prima legge della termodinamica, secondo la quale un'energia scorre in un'altra. Secondo il primo inizio della termodinamica, il liquido riscaldato, prima che la temperatura di raffreddamento dovrebbe passare, rispettivamente, e il tempo di indurimento dovrebbe essere molto più grande.
  • Tuttavia, in pratica, accade in modo diverso. Lo scolaro ci ha pensato, che ha chiesto al suo insegnante di fisica la domanda corrispondente. Il ragazzo ha preparato il gelato a casa e notò che un bicchiere con un liquido caldo si congelava molto più velocemente che con una calma, con la stessa composizione della sostanza.
  • Quindi l'insegnante ha riso solo del ragazzo, dicendo che questo contraddice la prima legge della termodinamica, quindi è impossibile. Dopo una visita alla scuola del famoso fisico Osborn, il ragazzo gli fece la stessa domanda, che interessava lo scienziato.
Ghiaccio

Quale acqua si congela calda o fredda più velocemente?

Dal 1963, Osborne, insieme al ragazzo, iniziò a affrontare questo numero, a seguito del quale fu pubblicato un articolo, sulla rivista Education. Allo stesso tempo, la risposta esatta perché il liquido riscaldato si indurisce più velocemente del freddo non è stato ottenuto. 

Quale acqua si congela calda o fredda:

  • Secondo alcuni scienziati, una soluzione calda nel frigorifero con un termostato passa in uno stato solido molto più velocemente solo per il motivo che il frigorifero inizia a congelare più forte, quando il segnale sull'aumento della temperatura nella camera.
  • Ciò non accade con il liquido refrigerato, poiché la sua temperatura è molto più bassa e il termostato funziona come al solito, senza ridurre la temperatura del refrigerante. Tuttavia, questa versione non ha ricevuto conferma per il motivo per cui anche il liquido riscaldato in condizioni ordinarie nell'aria si indurisce molto più velocemente del freddo.
  • Di conseguenza, il termostato non è in normali condizioni di strada, pertanto non si verifica il freddo.
Ghiaccio

Perché l'acqua calda si congela più velocemente?

Tuttavia, è stato possibile scoprire che il liquido riscaldato, a causa della presenza di un gran numero di carne sopra la superficie, si indurisce molto più velocemente a causa del fatto che le coppie sono formate sulla superficie, il volume del fluido nel contenitore diminuisce . Pertanto, è possibile congelare una quantità minore di liquido, il che è molto più semplice di più. Tuttavia, in pratica, la perdita del volume è insignificante, pertanto il processo di indurimento non può essere considerato giustificato. 

Perché l'acqua calda si congela più velocemente:

  • Molti scienziati concordano sul fatto che il fluido acceso, a causa della presenza di fumi, inizia a trasformarsi in ghiaccio più velocemente. Le gocce di ghiaccio sopra la superficie cadono nell'acqua, il che contribuisce alla formazione della crosta di ghiaccio, motivo per cui si verifica un rapido processo di trasformazione in ghiaccio. 
  • Gli scienziati hanno scoperto,che cosa, Se metti un contenitore con un fluido caldo sulla neve o una crosta di ghiaccio nel frigorifero, inizia a sciogliersi, a causa del quale il contatto tra il contenitore, l'acqua in esso, così come il frigorifero, aumenta così Aumentare l'area di contatto, a seguito della quale vi è un rapido congelamento di acqua calda.
  • L'acqua refrigerata non ha un tale effetto a causa del fatto che sotto di essa il cuscino della neve non si scioglie e il processo di trasformarsi in ghiaccio è molto più lento. Inoltre, è stato possibile scoprire che il liquido freddo, quando la temperatura è ridotta, inizia a indurirsi nella parte superiore. Come risultato di ciò, i processi di miscelazione dell'acqua all'interno dell'acqua vengono peggiorati, pertanto il processo è ritardato. Il liquido riscaldato inizia a congelare dal basso, migliorando così i processi di convezione, le radiazioni termiche. 
Sulla pista
Sulla pista

Perché la pista è versata con acqua calda?

Gli scienziati hanno scoperto che se si include una media meccanica aggiuntiva di acqua nei contenitori caldi e freddi, l'acqua refrigerata si congelerà molto più velocemente. Ciò è dovuto al fatto che una densa crosta di ghiaccio non si formerà. 

Perché la pista viene versata con acqua calda:

  • I chimici hanno anche cercato di spiegare questo paradosso, dal fatto che all'interno del liquido riscaldato, ci sono sostanze disciolte che si sono stabilite sul fondo, l'acqua pura è in cima. Tutti sanno che la soluzione salina si indurisce a una temperatura inferiore rispetto all'acqua distillata.
  • Quindi, hanno cercato di spiegare questo paradosso. Di conseguenza, l'acqua refrigerata è più rigida, è in esso pronunciati ioni contenuti in tutto il suo volume. In questo caso, nel liquido caldo, il sale disciolto è preferibilmente nella parte inferiore della soluzione.
  • Grazie a ciò, la parte superiore si indurisce più velocemente, trasmettendo la temperatura ridotta agli strati inferiori del liquido. 
Giorno di congelamento
Giorno di congelamento

L'acqua fredda o calda si congela più velocemente?

Gli scienziati hanno scoperto che se una miscelazione costante di acqua calda e fredda, il liquido freddo si trasformerà in ghiaccio molto più velocemente. 

L'acqua fredda o calda si congela più velocemente:

  • Molti scienziati credono che in acqua calda le connessioni tra le molecole siano allungate, quindi la molecola di idrogeno è anche più voluminosa nello spazio. Con un forte raffreddamento di acqua, queste connessioni sono strappate, con una riduzione molto forte della temperatura.
  • Questo è ciò che causa il rapido congelamento dell'acqua calda. Si ritiene che il fluido caldo contenga meno gas disciolti rispetto al freddo. È dovuto a un cambiamento nella composizione del fluido caldo che si verifica la sua rapida trasformazione nel ghiaccio.
  • Non esiste ancora una risposta chiara e finale su questo paradosso. Gli studi sono stati condotti nel 2012-2017, che ha confermato il paradosso o confutato. Nel 2016, nel Journal Scientific Reports, esiste un collegamento con i materiali che l'acqua fredda va in uno stato solido più lento di quello riscaldato.
Ghiaccio

Hanno condotto studi peculiari in base ai quali sono stati congelati 400 ml di acqua con temperature diverse. Secondo questi studi, il fluido caldo si è raffreddato più velocemente del freddo. Nel 2017 è stata pubblicata un'ipotesi, secondo il quale l'effetto di MPEMBA, che riguarda il riscaldamento del sistema refrigerato, non corrisponde all'equilibrio. Pertanto, tutte le leggi di base della fisica e della termodinamica non sono adatte a questo paradosso. 

Video: Perché l'acqua calda si congela più velocemente?

 



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