Chicago-tól Szibériáig tartó internetfelhasználók fényképeket és videókat postáznak arról, hogy a kifröccsenő víz jéggé alakul-e meg, mielőtt a talajba került volna. Ezt nevezik #ubak kihívásnak. A kísérlethez forrásban lévő vizet használnak, nem hideg vizet. Szeretné tudni, miért?
A Mpemba paradoxon
A múlt század 60-as éveiben az Erasto Mpemba tanganyikai hallgató észrevette, hogy a fűtött édes folyadék sokkal gyorsabban jégkrémré válik, mint a hideg. Ezek a megfigyelések rávilágított arra, hogy a meleg víz ugyanaz lesz, ami ellentétes a logikával. Végül is a forrásban lévő víz "fagyasztásának útja" hosszabb legyen, mint a hűtött folyadék esetében.
Ezzel a kérdéssel a fiú Dennis Osborne professzorhoz fordult, aki egyszer meglátogatta az iskolát. Erasto zavartan nézett rá. A fizikus irányítása alatt kísérleteket végeztek a Dar es Salaam Egyetemen, amelyek bizonyították, hogy a fiatal kutató igazat mondott. Egyes esetekben a forró víz gyorsabban fagyott le, mint a hideg víz! Ez a jelenség megkapta a Mpemba paradoxon nevét, amely egyértelmű magyarázatot még nem találtunk. Meglepő, hogy a paradoxont Arisztotelész írta le - a Pontus lakosai forró vízből készített jégkészítést. És ez több mint 2000 évvel ezelőtt volt.
Így néz ki az Mpemba-effektus Chicagóban. Itt a kihívást Boiling Water Challenge-nek hívják.
2012-ben a Nagy-Britannia Királyi Kémiai Társasága nemzetközi versenyt hirdetett meg az Mpemba-hatás legjobb megalapozására. És ez jött belőle.
Promóciós videó:
Mi magyarázza a paradoxont?
22 000 tudományos munkát küldtek a nemzetközi versenyre, de egyiket sem elismerték az egyetlen helyesnek. Az egyik változat szerint a szabadban lévő forró víz gyorsabban fagy le a párolgás miatt. Párolgás közben a térfogat csökken, és a kisebb térfogat sokkal gyorsabban megszilárdul.
Másrészt, az oldat az oldott gázok tartalmában rejlik. Hevítés közben elpárolognak, és már nem zavarják a forró víz szélsőséges hűtését. Hasonló hatás figyelhető meg az oldott anyagok eltérő tartalmával, ha a vizet különböző forrásokból veszik. Több szennyeződés megnehezíti a fagyasztást. Kísérleti körülmények között azonban a vízminták összetételének azonosnak kell lennie.
És így szórakoznak Novoszibirszk lakosai. Megragadva ezt a lehetőséget, köszönöm barátomnak, aki odaköltözött, de nem tetszett neki a szibériai fagyok)))
Az Mpemba-paradoxon azért is felmerülhet, ha az energia felszabadul a vízmolekulák közötti hidrogénkötésekből. Hevítéskor az anyag belső energiája növekszik, és a hidrogénkötések meghosszabbodnak. Hűtéskor a vízmolekulák ismét közelebb kerülnek egymáshoz, felszabadítva a tárolt energiát. A feszített hidrogénkötésekben határozottan több forrásban van víz, mint hűtött vízben.
Annak ellenére, hogy minden hipotézis ésszerűnek tűnik, a Mpemba-paradoxonnal kapcsolatos tudományos viták folytatódnak. Már említésre került, hogy ennek ellentétes hatása van, amelyet megfigyelünk a hideg víz melegítésekor. A kutatás folytatódik, és talán hamarosan egy kevésbé természetes rejtély lesz a világon. De hány hihetetlen fotót adott nekünk!