Varför fryser varmt vatten snabbare än kyla? Varför hälls banan med varmt vatten?

Beskrivning av paradoxen av Mpemba.

Innehåll

Många av oss i barndomen, såväl som i ungdomar, experimenterade ofta med fysiska fenomen, inklusive frysning av vatten. Konstigt nog, men många av oss vet att det av någon anledning är vanligt att fylla rullarna med varmt vatten och inte kallt, eftersom det fryser snabbare. I den här artikeln kommer vi att berätta varför varmt vatten förvandlas till is snabbare än kallt.

Varmt vatten fryser snabbare eller inte?

I allmänhet var detta faktum känt under mycket lång tid, sedan Aristoteles tid samt Descartes. Det fanns dock inga vetenskapliga bevis. Först 1963 började betydande verk, vars huvuduppgift är att ta reda på varför detta händer.

Varmt vatten fryser snabbare eller inte:

Enligt fysiken motsäger detta den första termodynamiklagen, enligt vilken en energi rinner in i en annan. Enligt den första början av termodynamiken bör den uppvärmda vätskan innan kylningstemperaturen passera respektive och härdningstiden vara mycket större.
Men i praktiken händer det annorlunda. Skolpojken tänkte på detta, som frågade sin fysiklärare motsvarande fråga. Pojken förberedde glass hemma och märkte att ett glas med en varm vätska frös mycket snabbare än med en sval, med samma sammansättning av ämnet.
Då skrattade läraren bara åt killen och sa att detta strider mot termodynamikens första lag, därför är det omöjligt. Efter ett besök på skolan för den berömda fysikern Osborn, ställde pojken honom samma fråga, som intresserade forskaren.

Vilket vatten fryser varmt eller kallt snabbare?

Sedan 1963 började Osborne, tillsammans med pojken, ta itu med denna fråga, till följd av vilken en artikel publicerades, i tidskriften Education. Samtidigt erhölls det exakta svaret varför den uppvärmda vätskan härdar snabbare än kylan inte erhölls.

Vad vatten fryser varmt eller kallt:

Enligt vissa forskare passerar en varm lösning i kylen med en termostat till ett fast tillstånd mycket snabbare endast av anledningen att kylskåpet börjar frysa hårdare när signalen om ökande temperatur i kammaren.
Detta händer inte med kyld vätska, eftersom temperaturen är mycket lägre, och termostaten fungerar som vanligt utan att minska kylmedelsets temperatur. Denna version fick emellertid inte bekräftelse på grund av att den uppvärmda vätskan under vanliga förhållanden i luften också härdar mycket snabbare än kyla.
Följaktligen är termostaten inte i vanliga gatuförhållanden, därför förekommer inte kylan.

Varför fryser varmt vatten snabbare?

Det var emellertid möjligt att ta reda på att den uppvärmda vätskan, på grund av närvaron av ett stort antal kött över ytan, härdar mycket snabbare på grund av att par bildas på ytan, minskar volymen i behållaren i behållaren . Således är det möjligt att frysa en mindre mängd vätska, vilket är mycket enklare än mer. I praktiken är emellertid volymförlusten obetydlig, därför kan inte härdningsprocessen betraktas som motiverad.

Varför fryser varmt vatten snabbare:

Många forskare håller med om att den uppvärmda vätskan, på grund av närvaron av ångor, börjar förvandlas till is snabbare. Isdroppar ovanför ytan faller i vattnet, vilket bidrar till bildandet av isskorpan, varför en snabb process för att förvandlas till is inträffar.
Forskare har fått reda på det,vad, Om du sätter en behållare med en varm vätska på snön, eller en isskorpa i kylen, börjar den smälta, som ett resultat av vilken kontakten mellan behållaren, vattnet i den, såväl som kylskåpet, ökar, därmed ökar, därmed Öka kontaktområdet, som ett resultat av det finns en snabb frysning av varmt vatten.
Kylvatten har inte en sådan effekt på grund av att snökudden under den inte smälter, och processen att förvandlas till is är mycket långsammare. Dessutom var det möjligt att ta reda på att den kalla vätskan, när temperaturen reduceras, börjar härda i den övre delen. Som ett resultat av detta förvärras processerna för att blanda vatten i vattnet, därför försenas processen. Den uppvärmda vätskan börjar frysa underifrån och därmed förbättra konvektionsprocesser, värmestrålning.

Varför hälls banan med varmt vatten?

Forskare har funnit att om du inkluderar ytterligare mekanisk medelvärde av vatten i varma och kalla behållare, kommer kylt vatten att frysa mycket snabbare. Detta beror på det faktum att en tät isskorpa inte kommer att bildas.

Varför banan hälls med varmt vatten:

Kemister försökte också förklara denna paradox, genom att inuti den uppvärmda vätskan finns det upplösta ämnen som satt sig i botten, rent vatten är på toppen. Alla vet att saltlösningen härdar vid en lägre temperatur än destillerat vatten.
Således försökte de förklara denna paradox. Följaktligen är kylt vatten mer styvt, i det uttalas joner i hela volymen. I detta fall, i varm vätska, är upplöst salt företrädesvis i den nedre delen av lösningen.
Tack vare detta härdar den övre delen snabbare och överför den reducerade temperaturen till vätskans nedre skikt.

Fryser kallt eller varmt vatten snabbare?

Forskare har funnit att om en konstant blandning av varmt och kallt vatten kommer den kalla vätskan att förvandlas till is mycket snabbare.

Kallt eller varmt vatten fryser snabbare:

Många forskare tror att i varmt vatten är förbindelserna mellan molekylerna sträckta, så vätemolekylen är också mer omfattande i rymden. Med skarp kylning av vatten rivs dessa anslutningar, med en mycket skarp minskning av temperaturen.
Det är detta som orsakar snabb frysning av varmt vatten. Det tros att varm vätska innehåller mindre upplösta gaser än i kyla. Det beror på en förändring i sammansättningen av varm vätska att dess snabba omvandling till is inträffar.
Det finns fortfarande inget tydligt och slutligt svar om denna paradox. Studier genomfördes 2012-2017, vilket bekräftade paradoxen eller motbevisade den. Under 2016, i tidskriften Scientific Reports, finns det en länk till material att kallt vatten går in i ett fast tillstånd långsammare än uppvärmt.

De genomförde speciella studier enligt vilka 400 ml vatten med olika temperaturer frystes. Enligt dessa studier kyldes varmvätska snabbare än kyla. Under 2017 publicerades en hypotes, enligt vilken effekten av Mpemba, som berör uppvärmningen av det kylda systemet, inte motsvarar jämvikt. Därför är alla grundläggande lagar för fysik och termodynamik inte lämpliga för denna paradox.