Топлата вода замрзнува побрзо од ладната?

3233
СПОДЕЛИ

И покрај тоа што звучи како најфлагрантната контрадикција во физиката, топлата вода замрзнува побрзо од ладната под одредени услови. Овој феномен може да се проследи наназад до самиот Аристотел, но и по векови на експерименти, се’ уште никој не успеал да го објасни.

Сега физичарите укажуваат на чудни особини на водородните врски како можно решение на една од најстарите мистерии во физиката, но сепак други научници тврдат дека овој т.н. Мпемба ефект воопшто не постои.

Како би можело топлата вода побрзо да ја достигне точката на мрзнење од ладната вода, кога ладната веќе има голема предност?

Постојат неколку објаснувања и хипотези за ова. Најчестата е дека топлата вода испарува побрзо, при што губи маса и затоа треба да изгуби помалку топлина за да се смрзне. Меѓутоа, научниците успеале да го демонстрираат Мпемба ефектот и со затворени контејнери каде што воопшто не настанува испарување.

Друго теоретско објаснување е дека водата развива конвекциски струи и температурата се намалува како што се лади. Така една чаша со топла вода ќе има поголеми температурни разлики во текот на ладењето и ќе губи топлина побрзо од површината, додека една чаша ладна вода ќе има помали температурни разлики и помалку конвекција за да се забрза процесот.

Но, и оваа идеја се’ уште не е потврдена. И после векови на експерименти, се’ уште го бараме одговорот.

Сега, истражувачите од Јужниот методистички универзитет во Далас и Нанџинг универзитетот во Кина мислат дека го имаат решението и дека тоа се всушност чудните врски меѓу водородните и кислородните атоми во молекулите на водата.

Симулациите кои тие ги направиле покажале дека силата на водородните врски во одредена молекула на вода зависи од распоредот на соседните водени молекули.

„Како што се загрева водата, послабите врски се кинат и групи на молекули се формираат во фрагменти кои потоа се прегрупираат за да ја формираат кристалната структура на мразот, што всушност претставува почетна точка на процесот на замрзнување“, објаснува Емили Коновер за „Science News“. „За ладната вода да се прегрупира на овој начин, слабите водородни врски прво треба да се скинат“.

Или со други зборови, посилни водородни врски има кај топлата вода отколку ладната бидејќи послабите врски веќе се скинати со зголемувањето на температурата.

Но, како и со досегашните објаснувања, така и за ова е потребен доказ пред да бидеме сигурни дека ова е точното решение, па ќе треба да ги почекаме понатамошните истражувања.

Ова истражување е објавено во „ Journal of Chemical Theory and Computation“.

Дискусија

Коментари