ቀዝቃዛ ውሃ ከሙቅ ውሃ በበለጠ ፍጥነት እንደሚቀዘቅዝ ግልፅ ይመስላል ፣ ምክንያቱም በተመሳሳይ ሁኔታ ሙቅ ውሃ ለማቀዝቀዝ እና ከዚያ በኋላ ለመቀዝቀዝ ብዙ ጊዜ ይወስዳል። ይሁን እንጂ በሺዎች ለሚቆጠሩ ዓመታት የተደረጉ ምልከታዎች, እንዲሁም ዘመናዊ ሙከራዎች, ተቃራኒው ሁኔታም እንዲሁ ነው-በተወሰኑ ሁኔታዎች ሙቅ ውሃ ከቀዝቃዛ ውሃ በበለጠ ፍጥነት ይቀዘቅዛል. የሳይንስ ሳይንስ ቻናል ይህንን ክስተት ያብራራል፡-
ከላይ ባለው ቪዲዮ ላይ እንደተገለጸው ሙቅ ውሃ ከቀዝቃዛ ውሃ በበለጠ ፍጥነት የመቀዝቀዙ ክስተት በ 1963 የትምህርት ቤት ፕሮጀክት አካል በሆነው አይስ ክሬምን በሰራው ታንዛኒያ ተማሪ ኢራስቶ ምፔምባ የተሰየመው ሜፔምባ ተፅእኖ በመባል ይታወቃል። ተማሪዎች ክሬም እና ስኳር ድብልቅ ወደ ድስት አምጥተው እንዲቀዘቅዙ እና ከዚያም በማቀዝቀዣ ውስጥ ያስቀምጡት.
በምትኩ ኤራስቶ ድብልቅቱን ወዲያውኑ, ሙቅ, እስኪቀዘቅዝ ድረስ ሳይጠብቅ. በውጤቱም, ከ 1.5 ሰአታት በኋላ የእሱ ድብልቅ አስቀድሞ በረዶ ነበር, ነገር ግን የሌሎቹ ተማሪዎች ድብልቅ አልነበሩም. ስለ ክስተቱ ፍላጎት ያለው ኤምፔምባ ጉዳዩን ከፊዚክስ ፕሮፌሰር ዴኒስ ኦስቦርን ጋር ማጥናት ጀመረ እና በ 1969 ሞቅ ያለ ውሃ ከቀዝቃዛ ውሃ በበለጠ ፍጥነት እንደሚቀዘቅዝ የሚገልጽ ወረቀት አሳትመዋል። ይህ በዓይነቱ የመጀመሪያ የአቻ-የተገመገመ ጥናት ነበር፣ ነገር ግን ክስተቱ እራሱ በአርስቶትል ወረቀቶች ውስጥ ተጠቅሷል፣ ከክርስቶስ ልደት በፊት ከ4ኛው ክፍለ ዘመን ጀምሮ። ሠ. ፍራንሲስ ቤከን እና ዴካርትስ ይህንን ክስተት በትምህርታቸው ላይ ጠቅሰዋል።
ቪዲዮው እየሆነ ያለውን ነገር ለማስረዳት በርካታ አማራጮችን ይዘረዝራል፡-
- ፍሮስት ዳይ ኤሌክትሪክ ነው፣ እና ስለዚህ ውርጭ ቀዝቃዛ ውሃ ከሙቀት ብርጭቆ የተሻለ ሙቀትን ያከማቻል ፣ ይህም በረዶ ሲነካ ይቀልጣል
- ቀዝቃዛ ውሃ ከሞቃታማ ውሃ የበለጠ የሚሟሟ ጋዞች ያሉት ሲሆን ተመራማሪዎች ይህ እንዴት እንደሚቀዘቅዝ ግልጽ ባይሆንም ይህ በመቀዝቀዣው መጠን ላይ ሚና ሊኖረው እንደሚችል ይገምታሉ።
- ሙቅ ውሃ ብዙ የውሃ ሞለኪውሎችን በትነት ያጣል፣ ስለዚህ ለማቀዝቀዝ ጥቂት ይቀራል
- በተለዋዋጭ ሞገዶች ምክንያት ሞቅ ያለ ውሃ በፍጥነት ማቀዝቀዝ ይችላል። እነዚህ ሞገዶች የሚከሰቱት በመስታወቱ ውስጥ ያለው ውሃ በመጀመሪያ ከላይ እና በጎን ስለሚቀዘቅዝ ቀዝቃዛ ውሃ እንዲሰምጥ እና ሙቅ ውሃ እንዲጨምር ስለሚያደርግ ነው። በሞቃት መስታወት ውስጥ, ኮንቬክቲቭ ሞገዶች የበለጠ ንቁ ናቸው, ይህም በማቀዝቀዣው ፍጥነት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል.
ይሁን እንጂ በ 2016 በጥንቃቄ ቁጥጥር የተደረገበት ጥናት ተቃራኒውን አሳይቷል-ሙቅ ውሃ ከቀዝቃዛ ውሃ በጣም በዝግታ ቀዘቀዘ. በተመሳሳይ ጊዜ ሳይንቲስቶች ቴርሞኮፕሉን ቦታ መቀየር - የሙቀት ለውጦችን የሚወስን መሳሪያ - አንድ ሴንቲሜትር ብቻ ወደ ኤምፔምባ ተጽእኖ እንደሚመራ አስተውለዋል. በሌሎች ተመሳሳይ ጥናቶች ላይ የተደረገ ጥናት እንደሚያሳየው ይህ ተጽእኖ በታየባቸው ሁኔታዎች ሁሉ, በሴንቲሜትር ውስጥ የሙቀት መቆጣጠሪያው መፈናቀል አለ.
የMpemba ተፅዕኖ ወይም ለምን ሙቅ ውሃ ከቀዝቃዛ ውሃ በበለጠ ፍጥነት ይቀዘቅዛል? የMpemba Effect (Mpemba Paradox) አያዎ (ፓራዶክስ) በአንዳንድ ሁኔታዎች ሙቅ ውሃ ከቀዝቃዛ ውሃ በበለጠ ፍጥነት ይቀዘቅዛል, ምንም እንኳን በቀዝቃዛው ሂደት ውስጥ ቀዝቃዛ ውሃ የሙቀት መጠኑን ማለፍ አለበት. ይህ አያዎ (ፓራዶክስ) ከተለመዱት ሀሳቦች ጋር የሚቃረን የሙከራ እውነታ ነው, በተመሳሳይ ሁኔታ, የበለጠ ሞቃት አካል ወደ አንድ የሙቀት መጠን ለማቀዝቀዝ ብዙ ጊዜ ይወስዳል. ይህ ክስተት በአንድ ወቅት በአርስቶትል፣ ፍራንሲስ ቤከን እና ሬኔ ዴካርት አስተውለው ነበር፣ ነገር ግን በ1963 ታንዛኒያዊ የትምህርት ቤት ተማሪ ኤራስቶ ምፔምባ የጋለ አይስክሬም ድብልቅ ከቀዝቃዛው በበለጠ ፍጥነት እንደሚቀዘቅዝ ያወቀው። በታንዛኒያ የማጋምቢ ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት ተማሪ በነበረበት ጊዜ ኤራስቶ ምፔምባ በምግብ ማብሰል ሥራ ይሠራል። በቤት ውስጥ የተሰራ አይስክሬም ማዘጋጀት ያስፈልገዋል - ወተትን ቀቅለው, ስኳርን በውስጡ ይቀልጡት, ወደ ክፍሉ ሙቀት ያቀዘቅዙ እና ከዚያም ለማቀዝቀዝ በማቀዝቀዣ ውስጥ ያስቀምጡት. በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው ኤምፔምባ በተለይ ትጉ ተማሪ አልነበረም እና የተግባሩን የመጀመሪያ ክፍል ለማጠናቀቅ ዘግይቷል። በትምህርቱ መጨረሻ ላይ እንደማይደርሰው በመፍራት አሁንም ትኩስ ወተት በማቀዝቀዣ ውስጥ አስቀመጠ. የሚገርመው፣ በተሰጠው ቴክኖሎጂ መሰረት ከተዘጋጀው ከጓዶቹ ወተት ቀደም ብሎ ቀዘቀዘ። ከዚህ በኋላ ኤምፔምባ በወተት ብቻ ሳይሆን በተለመደው ውሃም ሞክሯል. ያም ሆነ ይህ፣ ቀደም ሲል በምክዋቫ ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት ተማሪ በነበረበት ወቅት፣ ከዳር ኤስ ሰላም ዩኒቨርሲቲ ኮሌጅ ፕሮፌሰር ዴኒስ ኦስቦርን (በትምህርት ቤቱ ዳይሬክተር ለተማሪዎቹ የፊዚክስ ትምህርት እንዲሰጡ ተጋብዘዋል) በተለይም ስለ ውሃ፡- “ከወሰዱ ተመሳሳይ መጠን ያለው ውሃ ያላቸው ሁለት ተመሳሳይ እቃዎች በአንደኛው ውስጥ ውሃው 35 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ, እና በሌላኛው - 100 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ውስጥ, እና በማቀዝቀዣ ውስጥ ያስቀምጡ, ከዚያም በሁለተኛው ውስጥ ውሃው በፍጥነት ይቀዘቅዛል. ለምን?" ኦስቦርን በዚህ ጉዳይ ላይ ፍላጎት አደረበት እና ብዙም ሳይቆይ በ 1969 እሱ እና ሜፔምባ የሙከራ ውጤቶቻቸውን በፊዚክስ ትምህርት መጽሔት ላይ አሳትመዋል። ከዚያን ጊዜ ጀምሮ፣ ያገኙት ውጤት የMpemba ውጤት ተብሎ ይጠራል። እስካሁን ድረስ ይህን እንግዳ ውጤት እንዴት በትክክል ማብራራት እንደሚቻል ማንም አያውቅም. ሳይንቲስቶች አንድ ስሪት የላቸውም, ምንም እንኳን ብዙ ቢሆኑም. ይህ ሁሉ ስለ ሙቅ እና ቀዝቃዛ ውሃ ባህሪያት ልዩነት ነው, ነገር ግን በዚህ ጉዳይ ላይ የትኞቹ ባህሪያት እንደሚጫወቱ ገና ግልፅ አይደለም-የሱፐር ማቀዝቀዣ ልዩነት, ትነት, የበረዶ መፈጠር, ኮንቬንሽን, ወይም ፈሳሽ ጋዞች በውሃ ላይ ያለው ተጽእኖ በ ላይ. የተለያዩ ሙቀቶች. የMpemba ውጤት አያዎ (ፓራዶክስ) አንድ አካል ወደ ከባቢ አየር የሙቀት መጠን የሚቀዘቅዝበት ጊዜ በዚህ አካል እና በአካባቢው መካከል ካለው የሙቀት ልዩነት ጋር ተመጣጣኝ መሆን አለበት። ይህ ህግ በኒውተን የተመሰረተ ሲሆን ከዚያን ጊዜ ጀምሮ በተግባር ብዙ ጊዜ የተረጋገጠ ነው. በዚህ ውጤት, በ 100 ዲግሪ ሴንቲግሬድ የሙቀት መጠን ያለው ውሃ ወደ 0 ዲግሪ ሴንቲግሬድ የሙቀት መጠን ይቀዘቅዛል, ከተመሳሳይ የውሃ መጠን በ 35 ° ሴ. ሆኖም፣ ይህ እስካሁን አያዎ (ፓራዶክስን) አያመለክትም፣ ምክንያቱም የMpemba ውጤት በሚታወቀው የፊዚክስ ማዕቀፍ ውስጥ ሊገለጽ ይችላል። ለMpemba ተጽእኖ አንዳንድ ማብራሪያዎች እነሆ፡ ትነት ሙቅ ውሃ ከመያዣው ውስጥ በፍጥነት ስለሚተን መጠኑ ይቀንሳል እና በተመሳሳይ የሙቀት መጠን አነስተኛ መጠን ያለው ውሃ በፍጥነት ይቀዘቅዛል። እስከ 100 ሴ ድረስ የሚሞቅ ውሃ ወደ 0 ሴ ሲቀዘቅዝ 16% የጅምላውን መጠን ያጣል ። የትነት ውጤት ድርብ ውጤት ነው። በመጀመሪያ, ለማቀዝቀዝ የሚያስፈልገው የውሃ መጠን ይቀንሳል. እና በሁለተኛ ደረጃ, ከውኃው ክፍል ወደ የእንፋሎት ደረጃ የሚደረገው የሽግግር ሙቀት መጠን ስለሚቀንስ የሙቀት መጠኑ ይቀንሳል. የሙቀት ልዩነት በሙቅ ውሃ እና በቀዝቃዛ አየር መካከል ያለው የሙቀት ልዩነት ከፍተኛ በመሆኑ ስለዚህ በዚህ ሁኔታ ውስጥ ያለው የሙቀት ልውውጥ የበለጠ ኃይለኛ እና ሙቅ ውሃ በፍጥነት ይቀዘቅዛል. ሃይፖሰርሚያ ውሃ ከ 0 ሴ በታች ሲቀዘቅዝ ሁልጊዜ አይቀዘቅዝም. በአንዳንድ ሁኔታዎች ከቅዝቃዜ በታች ባለው የሙቀት መጠን ፈሳሽ ሆኖ እንዲቆይ በማድረግ እጅግ በጣም ቀዝቃዛ ሊሆን ይችላል. በአንዳንድ ሁኔታዎች ውሃ በ -20 C የሙቀት መጠን እንኳን ፈሳሽ ሆኖ ሊቆይ ይችላል. ለዚህ ውጤት ምክንያት የሆነው የመጀመሪያው የበረዶ ክሪስታሎች መፈጠር እንዲጀምሩ, ክሪስታል የመፍጠር ማዕከሎች ያስፈልጋሉ. እነሱ በፈሳሽ ውሃ ውስጥ ከሌሉ ፣ ከዚያም ከመጠን በላይ ማቀዝቀዝ የሙቀት መጠኑ እስኪቀንስ ድረስ ክሪስታሎች በድንገት እንዲፈጠሩ ይቀጥላል። በጣም ቀዝቃዛ በሆነው ፈሳሽ ውስጥ መፈጠር ሲጀምሩ, በፍጥነት ማደግ ይጀምራሉ, የበረዶ ግግር ይፈጥራሉ, ይህም በረዶ ይሆናል. ሙቅ ውሃ ለሃይፖሰርሚያ በጣም የተጋለጠ ነው ምክንያቱም ማሞቂያው የተሟሟት ጋዞችን እና አረፋዎችን ያስወግዳል, ይህም በተራው የበረዶ ክሪስታሎች መፈጠር ማዕከል ሆኖ ሊያገለግል ይችላል. ሃይፖሰርሚያ ሙቅ ውሃ በፍጥነት እንዲቀዘቅዝ የሚያደርገው ለምንድነው? ከመጠን በላይ የማይቀዘቅዝ ቀዝቃዛ ውሃ, የሚከተለው ይከሰታል. በዚህ ሁኔታ በመርከቧ ላይ ቀጭን የበረዶ ሽፋን ይሠራል. ይህ የበረዶ ንብርብር በውሃ እና በቀዝቃዛ አየር መካከል እንደ መከላከያ ሆኖ ተጨማሪ ትነት ይከላከላል. በዚህ ሁኔታ ውስጥ የበረዶ ክሪስታሎች የመፍጠር ፍጥነት ዝቅተኛ ይሆናል. በሙቅ ውሃ ውስጥ ከመጠን በላይ ማቀዝቀዝ, በጣም ቀዝቃዛው ውሃ የበረዶ መከላከያ ሽፋን የለውም. ስለዚህ, በተከፈተው የላይኛው ክፍል አማካኝነት ሙቀትን በፍጥነት ያጣል. የሱፐር ማቀዝቀዣው ሂደት ሲያልቅ እና ውሃው በሚቀዘቅዝበት ጊዜ ብዙ ሙቀት ይጠፋል እናም ብዙ በረዶ ይፈጠራል. የዚህ ተጽእኖ ብዙ ተመራማሪዎች በሜፔምባ ተጽእኖ ውስጥ ዋናው ምክንያት ሃይፖሰርሚያ እንደሆኑ አድርገው ይመለከቱታል. ኮንቬንሽን ቀዝቃዛ ውሃ ከላይ መቀዝቀዝ ይጀምራል, በዚህም ምክንያት የሙቀት ጨረር እና የመቀየሪያ ሂደቶችን ያባብሳል, እና የሙቀት መጠኑ ይቀንሳል, ሙቅ ውሃ ደግሞ ከታች መቀዝቀዝ ይጀምራል. ይህ ተጽእኖ በውሃ ጥግግት ውስጥ በአናማነት ይገለጻል. ውሃ በ 4 C ከፍተኛው ጥግግት አለው. ውሃ ወደ 4 C ካቀዘቀዙ እና በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ካስቀመጡት, የውሃው የላይኛው ክፍል በፍጥነት ይቀዘቅዛል. ይህ ውሃ በ 4 C የሙቀት መጠን ከውሃ ያነሰ ጥቅጥቅ ያለ ስለሆነ, በላዩ ላይ ይቀራል, ቀጭን ቀዝቃዛ ሽፋን ይፈጥራል. በነዚህ ሁኔታዎች ውስጥ በውሃው ላይ ቀጭን የበረዶ ሽፋን በአጭር ጊዜ ውስጥ ይፈጠራል, ነገር ግን ይህ የበረዶ ንብርብር እንደ ኢንሱሌተር ሆኖ ያገለግላል, የታችኛውን የውሃ ንብርብሮች ይጠብቃል, ይህም በ 4 C የሙቀት መጠን ይቀራል. ስለዚህ, ተጨማሪ የማቀዝቀዝ ሂደት ቀርፋፋ ይሆናል. በሞቀ ውሃ ውስጥ, ሁኔታው ሙሉ በሙሉ የተለየ ነው. በትነት እና በከፍተኛ የሙቀት ልዩነት ምክንያት የውሃው የላይኛው ክፍል በፍጥነት ይቀዘቅዛል። በተጨማሪም የቀዝቃዛ ውሃ ሽፋኖች ከሙቅ ውሃዎች የበለጠ ጥቅጥቅ ያሉ ናቸው, ስለዚህ ቀዝቃዛው የውሃ ሽፋን ወደ ታች ይወርዳል, የሞቀ ውሃን ወደ ላይ ከፍ ያደርገዋል. ይህ የውሃ ዝውውር በፍጥነት የሙቀት መጠን መቀነስን ያረጋግጣል. ግን ለምን ይህ ሂደት ወደ ሚዛናዊ ነጥብ ላይ አይደርስም? የ Mpemba ተጽእኖን ከዚህ የኮንቬክሽን እይታ አንጻር ለማብራራት, ቀዝቃዛ እና ሙቅ ውሃዎች ተለያይተው እና የአማካይ የውሃ ሙቀት ከ 4 C በታች ከወደቀ በኋላ የመቀየሪያው ሂደት በራሱ ይቀጥላል ብሎ ማሰብ አስፈላጊ ይሆናል. ነገር ግን ምንም የለም. ይህንን መላምት የሚያረጋግጥ የሙከራ መረጃ ቀዝቃዛ እና ሙቅ የውሃ ንብርብሮች በኮንቬክሽን ሂደት ይለያያሉ። በውሃ ውስጥ የሚሟሟ ጋዞች ውሃ ሁል ጊዜ በውስጡ የሚሟሟ ጋዞችን - ኦክሲጅን እና ካርቦን ዳይኦክሳይድን ይይዛል። እነዚህ ጋዞች የውሃውን ቀዝቃዛ ነጥብ የመቀነስ ችሎታ አላቸው. ውሃ በሚሞቅበት ጊዜ, እነዚህ ጋዞች ከውሃ ውስጥ ይለቀቃሉ, ምክንያቱም በውሃ ውስጥ ያለው ሟሟት በከፍተኛ ሙቀት ዝቅተኛ ነው. ስለዚህ, ሙቅ ውሃ በሚቀዘቅዝበት ጊዜ, ሁልጊዜ ከማይሞቅ ቀዝቃዛ ውሃ ያነሰ የተሟሟ ጋዞችን ይይዛል. ስለዚህ, የሚሞቅ ውሃ የማቀዝቀዝ ነጥብ ከፍ ያለ እና በፍጥነት ይቀዘቅዛል. ይህ ሁኔታ አንዳንድ ጊዜ የMpemba ተጽእኖን ለማብራራት እንደ ዋናው ይቆጠራል, ምንም እንኳን ይህንን እውነታ የሚያረጋግጥ ምንም የሙከራ መረጃ ባይኖርም. Thermal conductivity ይህ ዘዴ ውሃ በማቀዝቀዣው ክፍል ማቀዝቀዣ ውስጥ በትንሽ ማጠራቀሚያዎች ውስጥ ሲቀመጥ ከፍተኛ ሚና ሊጫወት ይችላል. በነዚህ ሁኔታዎች ውስጥ የሙቅ ውሃ ማጠራቀሚያ ከታች ባለው ማቀዝቀዣ ውስጥ ያለውን በረዶ በማቅለጥ ከማቀዝቀዣው ግድግዳ እና ከሙቀት መቆጣጠሪያ ጋር ያለውን የሙቀት ግንኙነት ማሻሻል ተስተውሏል. በውጤቱም, ሙቀት ከቀዝቃዛው ይልቅ ሞቅ ባለ ውሃ ውስጥ በፍጥነት ይወገዳል. በምላሹ, ቀዝቃዛ ውሃ ያለው መያዣ ከስር በረዶ አይቀልጥም. እነዚህ ሁሉ (እንዲሁም ሌሎች) ሁኔታዎች በብዙ ሙከራዎች ውስጥ ጥናት ተካሂደዋል, ነገር ግን ለጥያቄው ግልጽ የሆነ መልስ - ከመካከላቸው መቶ በመቶ የሜፔምባ ተፅእኖን የሚያራምድ - ፈጽሞ አልተገኘም. ለምሳሌ, በ 1995 ጀርመናዊው የፊዚክስ ሊቅ ዴቪድ አውርባክ በዚህ ተጽእኖ ላይ እጅግ በጣም ቀዝቃዛ ውሃ የሚያስከትለውን ውጤት አጥንቷል. ሙቅ ውሃ ፣ እጅግ በጣም ቀዝቃዛ በሆነ ሁኔታ ፣ ከቀዝቃዛ ውሃ ከፍ ባለ የሙቀት መጠን እንደሚቀዘቅዝ እና ስለሆነም ከሁለተኛው ፍጥነት እንደሚቀንስ ተገነዘበ። ነገር ግን ቀዝቃዛ ውሃ ከሙቅ ውሃ በበለጠ ፍጥነት ወደ ቀዝቃዛ ሁኔታ ይደርሳል, በዚህም ያለፈውን መዘግየት ይከፍላል. በተጨማሪም፣ የ Auerbach ውጤት ሙቅ ውሃ ባነሰ የክሪስታልላይዜሽን ማእከላት ከፍተኛ ቅዝቃዜን ማግኘት መቻሉን ከዚህ በፊት ያለውን መረጃ ይቃረናል። ውሃ በሚሞቅበት ጊዜ በውስጡ የተሟሟት ጋዞች ከውስጡ ይወገዳሉ, እና በሚፈላበት ጊዜ, በውስጡ የሚሟሟት አንዳንድ ጨዎች ይወርዳሉ. ለአሁን አንድ ነገር ብቻ ነው ሊገለጽ የሚችለው - የዚህ ተፅዕኖ መራባት በከፍተኛ ሁኔታ የሚወሰነው ሙከራው በሚካሄድበት ሁኔታ ላይ ነው. በትክክል ሁልጊዜ የማይባዛ ስለሆነ። ኦ.ቪ. ሞሲን
ብዙ ተመራማሪዎች ሙቅ ውሃ ከቀዝቃዛ ውሃ በበለጠ ፍጥነት የሚቀዘቅዘው ለምን እንደሆነ የራሳቸውን እትሞች አቅርበዋል እና እያቀረቡ ነው። ፓራዶክስ ይመስላል - ከሁሉም በኋላ, ለማቀዝቀዝ, ሙቅ ውሃ መጀመሪያ ማቀዝቀዝ አለበት. ይሁን እንጂ እውነታው እውነት ነው, እና ሳይንቲስቶች በተለያየ መንገድ ያብራሩታል.
ዋና ስሪቶች
በአሁኑ ጊዜ ይህንን እውነታ የሚያብራሩ በርካታ ስሪቶች አሉ-
- ሙቅ ውሃ በፍጥነት ስለሚተን, መጠኑ ይቀንሳል. እና አነስተኛ መጠን ያለው ውሃ በተመሳሳይ የሙቀት መጠን ማቀዝቀዝ በፍጥነት ይከሰታል።
- የማቀዝቀዣው ማቀዝቀዣ ክፍል የበረዶ ሽፋን አለው. ሙቅ ውሃ ያለበት መያዣ ከስር ያለውን በረዶ ይቀልጣል. ይህ ከማቀዝቀዣው ጋር ያለውን የሙቀት ግንኙነት ያሻሽላል.
- ቀዝቃዛ ውሃ ማቀዝቀዝ, እንደ ሙቅ ውሃ, ከላይ ይጀምራል. በተመሳሳይ ጊዜ, ኮንቬክሽን እና የሙቀት ጨረር, እና, በዚህም ምክንያት, የሙቀት መጥፋት ይባባሳል.
- ቀዝቃዛ ውሃ ክሪስታላይዜሽን ማዕከሎችን ይይዛል - በውስጡ የተሟሟት ንጥረ ነገሮች. በውሃ ውስጥ ያለው ይዘት ትንሽ ከሆነ, በረዶ አስቸጋሪ ነው, ምንም እንኳን በተመሳሳይ ጊዜ, ከመጠን በላይ ማቀዝቀዝ ይቻላል - ከዜሮ በታች ባለው የሙቀት መጠን ፈሳሽ ሁኔታ ሲኖረው.
ምንም እንኳን በፍትሃዊነት ይህ ተጽእኖ ሁልጊዜ አይታይም ማለት እንችላለን. በጣም ብዙ ጊዜ ቀዝቃዛ ውሃ ከሙቅ ውሃ በበለጠ ፍጥነት ይቀዘቅዛል.
በምን የሙቀት መጠን ውሃ ይቀዘቅዛል
ውሃ ለምን ይበርዳል? የተወሰነ መጠን ያለው ማዕድን ወይም ኦርጋኒክ ቅንጣቶችን ይዟል. እነዚህ ለምሳሌ በጣም ትንሽ የአሸዋ, የአቧራ ወይም የሸክላ ቅንጣቶች ሊሆኑ ይችላሉ. የአየር ሙቀት መጠን እየቀነሰ ሲሄድ, እነዚህ ቅንጣቶች የበረዶ ቅንጣቶች የሚፈጠሩባቸው ማዕከሎች ናቸው.
የክሪስታልላይዜሽን ኒውክሊየስ ሚና በአየር አረፋዎች እና በውሃ ውስጥ ባለው መያዣ ውስጥ ስንጥቅ ሊጫወት ይችላል። ውሃን ወደ በረዶነት የመቀየር ሂደት ፍጥነት በአብዛኛው የሚነካው በእንደዚህ አይነት ማዕከሎች ብዛት ነው - ብዙዎቹ ካሉ, ፈሳሹ በፍጥነት ይቀዘቅዛል. በመደበኛ ሁኔታዎች, በተለመደው የከባቢ አየር ግፊት, ውሃ በ 0 ዲግሪ ሙቀት ውስጥ ካለው ፈሳሽ ወደ ጠንካራ ሁኔታ ይለወጣል.
የMpemba ውጤት ምንነት
የMpemba ተጽእኖ አያዎ (ፓራዶክስ) ነው, ዋናው ነገር በተወሰኑ ሁኔታዎች ውስጥ, ሙቅ ውሃ ከቀዝቃዛ ውሃ በበለጠ ፍጥነት ይቀዘቅዛል. ይህ ክስተት በአርስቶትል እና በዴካርት አስተውለዋል. ይሁን እንጂ የታንዛኒያው ተማሪ ኤራስቶ ምፔምባ ከቀዝቃዛ አይስክሬም ባጭር ጊዜ ውስጥ እንደሚቀዘቅዝ የወሰነው እ.ኤ.አ. በ1963 ነበር። የምግብ ማብሰያ ሥራውን ሲያጠናቅቅ ይህን መደምደሚያ አድርጓል.
በተቀቀለ ወተት ውስጥ ስኳሩን መፍታት ነበረበት እና ካቀዘቀዙት በኋላ በማቀዝቀዣ ውስጥ ያስቀምጡት. በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው ኤምፔምባ በተለይ ትጉ አልነበረውም እና የስራውን የመጀመሪያ ክፍል ዘግይቶ ማጠናቀቅ ጀመረ። ስለዚህ, ወተቱ እስኪቀዘቅዝ ድረስ አልጠበቀም, እና በሙቀት ማቀዝቀዣ ውስጥ ያስቀምጡት. በተሰጠው ቴክኖሎጂ መሰረት ስራውን ከሚሰሩት የክፍል ጓደኞቹ በበለጠ ፍጥነት ሲቀዘቅዝ በጣም ተገረመ።
ይህ እውነታ ወጣቱን በጣም ያስደስተው ነበር, እና በንጹህ ውሃ ላይ ሙከራዎችን ማድረግ ጀመረ. እ.ኤ.አ. በ 1969 ፊዚክስ ትምህርት መጽሔት በሜፔምባ እና በዳር ኤስ ሰላም ዩኒቨርሲቲ ፕሮፌሰር ዴኒስ ኦስቦርን የምርምር ውጤቶችን አሳተመ። እነሱ የገለጹት ተፅዕኖ ኤምፔምባ የሚል ስም ተሰጥቶታል። ይሁን እንጂ ዛሬም ቢሆን ለክስተቱ ምንም ግልጽ ማብራሪያ የለም. ሁሉም ሳይንቲስቶች በዚህ ውስጥ ዋናው ሚና የቀዘቀዘ እና ሙቅ ውሃ ባህሪያት ውስጥ ያለውን ልዩነት ነው, ነገር ግን በትክክል የማይታወቅ ነገር እንደሆነ ይስማማሉ.
የሲንጋፖር ስሪት
ከአንዱ የሲንጋፖር ዩኒቨርሲቲዎች የመጡ የፊዚክስ ሊቃውንት ደግሞ የትኛው ውሃ በፍጥነት እንደሚቀዘቅዝ - ሙቅ ወይም ቀዝቃዛ? በዚ ዣንግ የሚመራ የተመራማሪዎች ቡድን ይህንን አያዎ (ፓራዶክስ) በውሃ ባህሪያት በትክክል አብራርቷል። ሁሉም ሰው ከትምህርት ቤት የውሃውን ስብጥር ያውቃል - የኦክስጂን አቶም እና ሁለት ሃይድሮጂን አቶሞች. ኦክስጅን በተወሰነ ደረጃ ኤሌክትሮኖችን ከሃይድሮጅን ይጎትታል, ስለዚህ ሞለኪውሉ የተወሰነ "ማግኔት" ነው.
በውጤቱም, በውሃ ውስጥ ያሉ አንዳንድ ሞለኪውሎች እርስ በርስ በጥቂቱ ይሳባሉ እና በሃይድሮጂን ትስስር አንድ ይሆናሉ. ጥንካሬው ከኮቫልት ቦንድ ብዙ እጥፍ ያነሰ ነው። የሲንጋፖር ተመራማሪዎች የMpemba ፓራዶክስ ማብራሪያ በትክክል በሃይድሮጂን ቦንድ ውስጥ እንዳለ ያምናሉ። የውሃ ሞለኪውሎች በጣም በጥብቅ በአንድ ላይ ከተቀመጡ፣ በሞለኪውሎች መካከል ያለው ጠንካራ መስተጋብር በራሱ ሞለኪውሉ መሃል ያለውን የ covalent bond ሊያበላሸው ይችላል።
ነገር ግን ውሃ ሲሞቅ, የታሰሩ ሞለኪውሎች እርስ በእርሳቸው ትንሽ ይርቃሉ. በውጤቱም, የጋርዮሽ ቦንዶች መዝናናት በሞለኪውሎች መካከል ከመጠን በላይ ኃይል በመለቀቁ እና ወደ ዝቅተኛ የኃይል ደረጃ ሽግግር ይከሰታል. ይህ ወደ እውነታ ይመራል ሙቅ ውሃ በፍጥነት ማቀዝቀዝ ይጀምራል. ቢያንስ በሲንጋፖር ሳይንቲስቶች የተካሄዱት የንድፈ ሃሳባዊ ስሌቶች ይህንን ያሳያሉ።
ወዲያውኑ የሚቀዘቅዝ ውሃ - 5 አስገራሚ ዘዴዎች: ቪዲዮ
21.11.2017 11.10.2018 አሌክሳንደር ፈርትሴቭ
« የትኛው ውሃ በፍጥነት ይቀዘቅዛል, ቀዝቃዛ ወይም ሙቅ?"- ጓደኛዎችህን አንድ ጥያቄ ለመጠየቅ ሞክር ፣ ምናልባትም አብዛኛዎቹ ቀዝቃዛ ውሃ በፍጥነት ይቀዘቅዛል ብለው ይመልሱ - እና ስህተት ይሰራሉ።
እንደ እውነቱ ከሆነ, በአንድ ጊዜ ሁለት ተመሳሳይ ቅርፅ እና መጠን ያላቸውን እቃዎች በማቀዝቀዣ ውስጥ ካስቀመጡት አንዱ ቀዝቃዛ ውሃ እና ሌላ ሙቅ ይይዛል, ከዚያም በፍጥነት የሚቀዘቅዝ ሙቅ ውሃ ነው.
እንዲህ ዓይነቱ መግለጫ የማይረባ እና ምክንያታዊ ያልሆነ ሊመስል ይችላል. አመክንዮውን ከተከተሉ ሙቅ ውሃ በመጀመሪያ ወደ ቀዝቃዛ ውሃ ሙቀት ማቀዝቀዝ አለበት, እና ቀዝቃዛ ውሃ በዚህ ጊዜ ቀድሞውኑ ወደ በረዶነት መቀየር አለበት.
ታዲያ ሙቅ ውሃ ወደ በረዶነት በሚወስደው መንገድ ላይ ቀዝቃዛ ውሃን ለምን ይመታል? ለማወቅ እንሞክር።
የጥናት እና ምልከታ ታሪክ
ሰዎች ይህን ፓራዶክሲካል ተጽእኖ ከጥንት ጀምሮ ሲመለከቱት ኖረዋል፣ ነገር ግን ማንም ሰው ለዚህ ትልቅ ቦታ አልሰጠም። በመሆኑም አሬስቶትል እንዲሁም ሬኔ ዴካርትስ እና ፍራንሲስ ቤከን ቀዝቃዛና ሙቅ ውሃ በሚቀዘቅዙበት ጊዜ ላይ ያለውን አለመጣጣም በማስታወሻቸው ላይ አስፍረዋል። በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ ያልተለመደ ክስተት ብዙውን ጊዜ ታየ።
ለረጅም ጊዜ ክስተቱ በምንም መልኩ አልተመረመረም እና በሳይንቲስቶች መካከል ብዙ ፍላጎት አላሳየም.
የዚህ ያልተለመደ ውጤት ጥናት የጀመረው በ1963 ሲሆን በታንዛኒያ የሚኖር አንድ ጠያቂ ተማሪ ኤራስቶ ምፔምባ ለአይስክሬም የሚሆን ትኩስ ወተት ከቀዝቃዛ ወተት በበለጠ ፍጥነት እንደሚቀዘቅዝ አስተዋለ። ለወትሮው ያልተለመደው ውጤት ማብራሪያ ለማግኘት ተስፋ በማድረግ ወጣቱ በትምህርት ቤት የፊዚክስ መምህሩን ጠየቀ። ሆኖም መምህሩ ሳቀበት።
በኋላ, Mpemba ሙከራውን ደገመው, ነገር ግን በሙከራው ወተትን አልተጠቀመም, ነገር ግን ውሃ, እና አያዎ (ፓራዶክሲካል) ውጤቱ እንደገና ተደግሟል.
ከ 6 ዓመታት በኋላ በ 1969 ኤምፔምባ ይህን ጥያቄ ወደ ትምህርት ቤታቸው ለመጣው የፊዚክስ ፕሮፌሰር ዴኒስ ኦስቦርን ጠየቁ. ፕሮፌሰሩ በወጣቱ ምልከታ ላይ ፍላጎት ነበረው, እናም በውጤቱም, ውጤቱ መኖሩን የሚያረጋግጥ ሙከራ ተካሂዷል, ነገር ግን የዚህ ክስተት ምክንያቶች አልተረጋገጡም.
ከዚያን ጊዜ ጀምሮ ክስተቱ ተጠርቷል የMpemba ውጤት.
በሳይንሳዊ ምልከታዎች ታሪክ ውስጥ ስለ ክስተቱ መንስኤዎች ብዙ መላምቶች ቀርበዋል.
ስለዚህ እ.ኤ.አ. በ2012 የብሪቲሽ ሮያል ሶሳይቲ ኦፍ ኬሚስትሪ የMpemba ውጤትን የሚያብራሩ መላምቶችን ውድድር ያስታውቃል። በውድድሩ ከመላው አለም የተውጣጡ ሳይንቲስቶች የተሳተፉ ሲሆን በአጠቃላይ 22,000 ሳይንሳዊ ወረቀቶች ተመዝግበዋል። ምንም እንኳን እንደዚህ አይነት አስደናቂ ቁጥር ያላቸው መጣጥፎች ቢኖሩም ፣ አንዳቸውም ቢሆኑ ለኤምፔምባ ፓራዶክስ ግልፅነት አላመጡም።
በጣም የተለመደው ስሪት ሙቅ ውሃ በፍጥነት ስለሚቀዘቅዝ ፣ በቀላሉ ስለሚተን ፣ መጠኑ አነስተኛ ይሆናል ፣ እና መጠኑ እየቀነሰ ሲሄድ የማቀዝቀዣው ፍጥነት ይጨምራል። በጣም የተለመደው እትም በመጨረሻ ውድቅ ሆኗል ምክንያቱም ትነት የተገለለበት ሙከራ ተካሂዶ ነበር፣ነገር ግን ውጤቱ ተረጋግጧል።
ሌሎች የሳይንስ ሊቃውንት የ Mpemba ተጽእኖ መንስኤ በውሃ ውስጥ የተሟሟት ጋዞች መትነን ነው ብለው ያምኑ ነበር. በእነሱ አስተያየት, በማሞቅ ሂደት ውስጥ, በውሃ ውስጥ የተሟሟት ጋዞች ይሟሟቸዋል, በዚህም ምክንያት ከቀዝቃዛ ውሃ የበለጠ ከፍተኛ ጥንካሬን ያገኛል. እንደሚታወቀው, ጥግግት መጨመር የውሃ አካላዊ ባህሪያት ላይ ለውጥ ይመራል (የሙቀት አማቂ conductivity መጨመር), እና ስለዚህ የማቀዝቀዣ መጠን መጨመር.
በተጨማሪም በሙቀት መጠን ላይ በመመርኮዝ የውሃ ዝውውሩን መጠን የሚገልጹ በርካታ መላምቶች ቀርበዋል. ብዙ ጥናቶች ፈሳሹ በሚገኝባቸው እቃዎች መካከል ያለውን ግንኙነት ለመመስረት ሞክረዋል. ብዙ ንድፈ ሐሳቦች በጣም አሳማኝ ይመስሉ ነበር፣ ነገር ግን በመነሻ መረጃ እጥረት፣ በሌሎች ሙከራዎች ውስጥ ባሉ ተቃርኖዎች፣ ወይም ተለይተው የሚታወቁት ነገሮች በቀላሉ ከውሃ የማቀዝቀዝ መጠን ጋር ሊነፃፀሩ ባለመቻላቸው በሳይንስ ሊረጋገጡ አልቻሉም። አንዳንድ የሳይንስ ሊቃውንት በስራቸው ውስጥ የውጤቱን መኖር ይጠራጠራሉ.
እ.ኤ.አ. በ 2013 በሲንጋፖር የናንያንግ ቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ ተመራማሪዎች የኤምፔምባ ተፅእኖን ምስጢር እንደፈቱ ተናግረዋል ። በምርምራቸው መሰረት ለክስተቱ ምክንያቱ በብርድ እና በሙቅ ውሃ ሞለኪውሎች መካከል ባለው የሃይድሮጂን ትስስር ውስጥ የተከማቸ የኃይል መጠን በጣም የተለየ በመሆኑ ነው ።
የኮምፒዩተር ሞዴሊንግ ዘዴዎች የሚከተሉትን ውጤቶች አሳይተዋል-የውሃው ሙቀት ከፍ ባለ መጠን አስጸያፊ ኃይሎች እየጨመረ በመምጣቱ በሞለኪውሎች መካከል ያለው ርቀት ይበልጣል. በዚህ ምክንያት የሞለኪውሎች ሃይድሮጂን ትስስር ተዘርግቶ የበለጠ ኃይልን ያከማቻል። በሚቀዘቅዙበት ጊዜ ሞለኪውሎቹ እርስ በርስ መቀራረብ ይጀምራሉ, ኃይልን ከሃይድሮጂን ቦንዶች ይለቃሉ. በዚህ ሁኔታ የኃይል መለቀቅ የሙቀት መጠን መቀነስ አብሮ ይመጣል.
እ.ኤ.አ. በጥቅምት 2017 የስፔን የፊዚክስ ሊቃውንት በሌላ ጥናት ውስጥ ውጤቱን በመፍጠር ረገድ ትልቅ ሚና የሚጫወተው አንድን ንጥረ ነገር በተመጣጣኝ ሁኔታ በማስወገድ ነው (ከጠንካራ ማቀዝቀዣ በፊት ጠንካራ ማሞቂያ)። ተፅዕኖው የመከሰት እድሉ ከፍተኛ የሆነበትን ሁኔታ ወስነዋል. በተጨማሪም ከስፔን የመጡ ሳይንቲስቶች የተገላቢጦሽ ኤምፔምባ ተፅዕኖ መኖሩን አረጋግጠዋል. በማሞቅ ጊዜ ቀዝቃዛ ናሙና ከሞቃታማው ይልቅ በፍጥነት ወደ ከፍተኛ ሙቀት ሊደርስ እንደሚችል ደርሰውበታል.
ምንም እንኳን አጠቃላይ መረጃ እና ብዙ ሙከራዎች ቢኖሩም ሳይንቲስቶች ውጤቱን ማጥናታቸውን ለመቀጠል ይፈልጋሉ።
Mpemba በእውነተኛ ህይወት ውስጥ ተጽእኖ
በክረምት ወቅት የበረዶ መንሸራተቻ ሜዳው በሙቅ ውሃ የተሞላ እንጂ ቀዝቃዛ ያልሆነው ለምን እንደሆነ አስበው ያውቃሉ? አስቀድመው እንደተረዱት, ይህን የሚያደርጉት በሞቀ ውሃ የተሞላ የበረዶ መንሸራተቻ ሜዳ በቀዝቃዛ ውሃ ከተሞላው በበለጠ ፍጥነት ስለሚቀዘቅዝ ነው. በተመሳሳይ ምክንያት በክረምት የበረዶ ከተሞች ውስጥ ሙቅ ውሃ ወደ ስላይዶች ውስጥ ይፈስሳል.
ስለዚህ ስለ ክስተቱ መኖር እውቀት ሰዎች ለክረምት ስፖርቶች ቦታዎችን ሲያዘጋጁ ጊዜን እንዲቆጥቡ ያስችላቸዋል.
በተጨማሪም የሜፔምባ ተጽእኖ አንዳንድ ጊዜ ውሃን የያዙ ምርቶችን, ንጥረ ነገሮችን እና ቁሳቁሶችን የመቀዝቀዣ ጊዜን ለመቀነስ በኢንዱስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል.
ጥሩው የድሮ ቀመር H 2 O ምንም ሚስጥር ያልያዘ ይመስላል። ግን እንደ እውነቱ ከሆነ ውሃ - የሕይወት ምንጭ እና በዓለም ላይ በጣም ዝነኛ የሆነ ፈሳሽ - ሳይንቲስቶች እንኳን አንዳንድ ጊዜ ሊፈቱት በማይችሉት በብዙ ሚስጥሮች የተሞላ ነው።
ስለ ውሃ 5 በጣም አስደሳች እውነታዎች እዚህ አሉ
1. ሙቅ ውሃ ከቀዝቃዛ ውሃ በበለጠ ፍጥነት ይቀዘቅዛል
ሁለት ኮንቴይነሮችን በውሃ እንውሰድ: ሙቅ ውሃን ወደ አንድ, እና ቀዝቃዛ ውሃ ወደ ሌላኛው, እና በማቀዝቀዣ ውስጥ እናስቀምጣቸው. ሙቅ ውሃ ከቀዝቃዛ ውሃ በበለጠ ፍጥነት ይቀዘቅዛል ፣ ምንም እንኳን በምክንያታዊነት ፣ ቀዝቃዛ ውሃ መጀመሪያ ወደ በረዶነት መለወጥ ነበረበት ፣ ለነገሩ ሙቅ ውሃ መጀመሪያ ወደ ቀዝቃዛው የሙቀት መጠን ማቀዝቀዝ እና ወደ በረዶነት መለወጥ አለበት ፣ ቀዝቃዛ ውሃ ማቀዝቀዝ አያስፈልገውም። ይህ ለምን እየሆነ ነው?
እ.ኤ.አ. በ 1963 በታንዛኒያ የሚኖረው ኢራስቶ ቢ.ኤምፔምባ የተባለ የሁለተኛ ደረጃ ተማሪ አይስክሬም ውህድ እየቀዘቀዘ ነበር እና ትኩስ ድብልቅው ከቀዝቃዛው ይልቅ በማቀዝቀዣው ውስጥ በፍጥነት እንደሚጠናከር አስተዋለ። ወጣቱ ግኝቱን ከፊዚክስ መምህሩ ጋር ሲያካፍል፣ ሳቀበት ብቻ። እንደ እድል ሆኖ, ተማሪው በጽናት በመቆየቱ መምህሩን አንድ ሙከራ እንዲያካሂድ አሳምኖታል, ይህም ግኝቱን አረጋግጧል: በአንዳንድ ሁኔታዎች ሙቅ ውሃ ከቀዝቃዛ ውሃ በበለጠ ፍጥነት ይቀዘቅዛል.
አሁን ይህ የሙቅ ውሃ ከቀዝቃዛ ውሃ በበለጠ ፍጥነት የመቀዝቀዙ ክስተት “Mpemba effect” ይባላል። እውነት ነው ፣ ከረጅም ጊዜ በፊት ይህ ልዩ የውሃ ንብረት በአርስቶትል ፣ ፍራንሲስ ቤከን እና ሬኔ ዴካርት ተጠቅሰዋል።
የሳይንስ ሊቃውንት የዚህን ክስተት ባህሪ ሙሉ በሙሉ አልተረዱም, ይህም በሱፐር ማቀዝቀዣ, በትነት, በበረዶ መፈጠር, በኮንቬክሽን, ወይም ፈሳሽ ጋዞች በሙቅ እና በቀዝቃዛ ውሃ ላይ ባለው ልዩነት በማብራራት.
“የሙቅ ውሃ ከቀዝቃዛ ውሃ በበለጠ ፍጥነት ይቀዘቅዛል” በሚለው ርዕስ ላይ ከ X.RU ማስታወሻ።
የማቀዝቀዝ ጉዳዮች ወደ እኛ ቅርብ ስለሆኑ የማቀዝቀዣ ስፔሻሊስቶች እራሳችንን ወደዚህ ችግር ምንነት ትንሽ በጥልቀት እንድንመረምር እና ስለ እንደዚህ ዓይነቱ ምስጢራዊ ክስተት ተፈጥሮ ሁለት አስተያየቶችን እንሰጣለን ።
1. የዋሽንግተን ዩኒቨርሲቲ ሳይንቲስት ከአርስቶትል ዘመን ጀምሮ ለሚታወቀው አንድ ሚስጥራዊ ክስተት ማብራሪያ አቅርበዋል ሙቅ ውሃ ለምን ከቀዝቃዛ ውሃ በበለጠ ፍጥነት ይቀዘቅዛል።
የ Mpemba ውጤት ተብሎ የሚጠራው ክስተት በተግባር በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል. ለምሳሌ, ባለሙያዎች በክረምት ወቅት አሽከርካሪዎች ቀዝቃዛ, ሙቅ ሳይሆን ውሃ ወደ ማጠቢያ ማጠራቀሚያ ውስጥ እንዲፈስሱ ይመክራሉ. ግን የዚህ ክስተት መንስኤ ምን እንደሆነ ለረጅም ጊዜ ሳይታወቅ ቆይቷል።
የዋሽንግተን ዩኒቨርሲቲ ባልደረባ የሆኑት ዶ/ር ጆናታን ካትስ ይህን ክስተት በማጥናት በውሃ ውስጥ የሚሟሟና ሲሞቁ የሚቀሰቅሱ ንጥረ ነገሮች ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ የሚል መደምደሚያ ላይ ደርሰዋል ሲል ዩሬክአለርት ዘግቧል።
በሶልትስ, ዶ / ር ካትዝ ማለት በጠንካራ ውሃ ውስጥ የሚገኙትን ካልሲየም እና ማግኒዥየም ባይካርቦኔትስ ማለት ነው. ውሃ በሚሞቅበት ጊዜ እነዚህ ንጥረ ነገሮች ይንጠባጠባሉ, በመጋገሪያው ግድግዳ ላይ ሚዛን ይፈጥራሉ. ሞቃታማ ያልሆነ ውሃ እነዚህን ቆሻሻዎች ይዟል. በሚቀዘቅዝበት ጊዜ እና የበረዶ ክሪስታሎች ሲፈጠሩ, በውሃ ውስጥ ያለው የቆሻሻ ክምችት 50 ጊዜ ይጨምራል. በዚህ ምክንያት የውሃው ቀዝቃዛ ነጥብ ይቀንሳል. "እና አሁን ለመቀዝቀዝ ውሃው የበለጠ ማቀዝቀዝ አለበት" ሲሉ ዶክተር ካትስ ገልጿል።
ያልሞቅ ውሃ እንዳይቀዘቅዝ የሚከላከል ሁለተኛ ምክንያት አለ. የውሃውን ቀዝቃዛ ነጥብ ዝቅ ማድረግ በጠንካራ እና በፈሳሽ ደረጃዎች መካከል ያለውን የሙቀት ልዩነት ይቀንሳል. ዶክተር ካትስ "የውሃ ሙቀትን የሚያጣበት ፍጥነት በዚህ የሙቀት ልዩነት ላይ የተመሰረተ ስለሆነ ያልሞቀ ውሃ በደንብ ይቀንሳል" ብለዋል.
እንደ ሳይንቲስቱ, የእሱ ጽንሰ-ሐሳብ በሙከራ ሊሞከር ይችላል, ምክንያቱም ለጠንካራ ውሃ የMpemba ተጽእኖ ይበልጥ የሚታይ ይሆናል.
2. ኦክስጅን እና ሃይድሮጂን እና ቅዝቃዜ በረዶን ይፈጥራል. በመጀመሪያ ሲታይ ይህ ግልጽነት ያለው ንጥረ ነገር በጣም ቀላል ይመስላል. እንደ እውነቱ ከሆነ, በረዶ በብዙ ሚስጥሮች የተሞላ ነው. በአፍሪካ ኢራስቶ ምፔምባ የተፈጠረው በረዶ ስለ ዝና አላሰበም። ቀኖቹ ሞቃት ነበሩ። ፖፕስኮችን ፈለገ. የጭማቂውን ሳጥኑ ወስዶ በማቀዝቀዣ ውስጥ አስቀመጠው. ይህንን ከአንድ ጊዜ በላይ አድርጓል እና ስለዚህ በመጀመሪያ በፀሐይ ውስጥ ከያዙት ጭማቂው በተለይ በፍጥነት እንደሚቀዘቅዝ አስተውሏል - በእርግጥ ያሞቀዋል! ከዓለማዊ ጥበብ ጋር የሚጻረር ድርጊት የፈፀመው የታንዛኒያ ትምህርት ቤት ልጅ ይህ እንግዳ ነገር ነው። እውነት እውነት ነው ፈሳሹ በፍጥነት ወደ በረዶነት እንዲቀየር በመጀመሪያ... መሞቅ አለበት? ወጣቱ በጣም ከመገረሙ የተነሳ ግምቱን ለመምህሩ አካፈለ። ይህንን የማወቅ ጉጉት በፕሬስ ዘግቧል።
ይህ ታሪክ ባለፈው ክፍለ ዘመን በስልሳዎቹ ዓመታት ውስጥ ተከስቷል. አሁን "Mpemba ተጽእኖ" በሳይንቲስቶች ዘንድ በደንብ ይታወቃል. ግን ይህ ቀላል የሚመስለው ክስተት ለረጅም ጊዜ ምስጢር ሆኖ ቆይቷል። ሙቅ ውሃ ከቀዝቃዛ ውሃ በበለጠ ፍጥነት ለምን ይቀዘቅዛል?
የፊዚክስ ሊቅ ዴቪድ አውርባች መፍትሄ ያገኙት እ.ኤ.አ. እስከ 1996 ድረስ አልነበረም። ለዚህ ጥያቄ መልስ ለመስጠት ለአንድ አመት ያህል አንድ ሙከራ አድርጓል: ውሃን በመስታወት ውስጥ በማሞቅ እንደገና ቀዝቀዝ. ታዲያ ምን አወቀ? ሲሞቅ, በውሃ ውስጥ የሚሟሟ የአየር አረፋዎች ይተናል. ጋዞች የሌሉት ውሃ በቀላሉ በመርከቧ ግድግዳዎች ላይ ይቀዘቅዛል። "በእርግጥ ከፍተኛ አየር ያለው ውሃም ይቀዘቅዛል" ይላል አውሬባክ "ነገር ግን በዜሮ ዲግሪ ሴልሺየስ ሳይሆን ከአራት እስከ ስድስት ዲግሪ ሲቀንስ" እርግጥ ነው, ረዘም ያለ ጊዜ መጠበቅ አለብዎት. ስለዚህ, ሙቅ ውሃ ከቀዝቃዛ ውሃ በፊት ይቀዘቅዛል, ይህ ሳይንሳዊ እውነታ ነው.
ከበረዶ ጋር ተመሳሳይ በሆነ መልኩ በአይናችን ፊት የሚታይ ንጥረ ነገር የለም. በውስጡ የውሃ ሞለኪውሎችን ብቻ ያካትታል - ማለትም ሁለት ሃይድሮጂን አቶሞች እና አንድ የኦክስጂን አቶም የያዙ አንደኛ ደረጃ ሞለኪውሎች። ይሁን እንጂ በረዶ ምናልባት በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ በጣም ሚስጥራዊ ንጥረ ነገር ሊሆን ይችላል. የሳይንስ ሊቃውንት አንዳንድ ንብረቶቹን ገና ማብራራት አልቻሉም.
2. Supercooling እና "ፈጣን" ቅዝቃዜ
ውሃ ሁል ጊዜ ወደ 0 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ሲቀዘቅዝ ወደ በረዶነት እንደሚቀየር ሁሉም ሰው ያውቃል ... በአንዳንድ ሁኔታዎች ካልሆነ በስተቀር! የዚህ ምሳሌ "እጅግ በጣም ቀዝቃዛ" ነው, እሱም በጣም ንጹህ ውሃ ከቅዝቃዜ በታች በሚቀዘቅዝበት ጊዜ እንኳን ፈሳሽ ሆኖ እንዲቆይ ያደርገዋል. ይህ ክስተት ሊሆን የቻለው አካባቢው የበረዶ ክሪስታሎች እንዲፈጠሩ ሊያደርጉ የሚችሉ ማዕከሎች ወይም ክሪስታላይዜሽን ኒውክሊየሮች ባለመኖሩ ነው። እና ስለዚህ ውሃ ከዜሮ ዲግሪ ሴንቲግሬድ በታች በሚቀዘቅዝበት ጊዜ እንኳን በፈሳሽ መልክ ይቆያል። ክሪስታላይዜሽን ሂደት ሊነሳ ይችላል, ለምሳሌ, በጋዝ አረፋዎች, ቆሻሻዎች (በቆሻሻዎች) ወይም በእቃው ውስጥ ያልተስተካከለ ገጽ. ያለ እነርሱ, ውሃ በፈሳሽ ሁኔታ ውስጥ ይቆያል. ክሪስታላይዜሽን ሂደት ሲጀምር፣ በጣም ቀዝቃዛው ውሃ ወዲያውኑ ወደ በረዶነት ሲቀየር መመልከት ይችላሉ።
ቪዲዮውን (2,901 ኪባ፣ 60 ሰከንድ) ከፊል መዲና (www.mrsciguy.com) ይመልከቱ እና ለራስዎ ይመልከቱ >>
አስተያየት።ከፍተኛ ሙቀት ያለው ውሃ ከፈላ ነጥቡ በላይ ሲሞቅም ፈሳሽ ሆኖ ይቆያል።
3. "ብርጭቆ" ውሃ
በፍጥነት እና ሳያስቡ, ውሃ ምን ያህል የተለያዩ ግዛቶች እንዳሉት ጥቀስ?
ሶስት (ጠንካራ ፣ ፈሳሽ ፣ ጋዝ) ከመለሱ ተሳስተዋል። የሳይንስ ሊቃውንት ቢያንስ 5 የተለያዩ ፈሳሽ ውሃ እና 14 የበረዶ ግዛቶችን ይለያሉ.
እጅግ በጣም የቀዘቀዙ ውሃዎች ውይይቱን ያስታውሱ? ስለዚህ፣ ምንም ብታደርጉ፣ በ -38 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ውስጥ ንጹህ እጅግ በጣም የቀዘቀዘ ውሃ እንኳን በድንገት ወደ በረዶነት ይለወጣል። ተጨማሪ ውድቀት ምን ይሆናል?
የሙቀት መጠን? በ -120 ድግሪ ሴንቲ ግሬድ ላይ አንድ እንግዳ ነገር በውሃ ላይ መከሰት ይጀምራል፡ እንደ ሞላሰስ ሁሉ በጣም ዝልግልግ ወይም ስ visግ ይሆናል፣ እና ከ -135 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በታች ባለው የሙቀት መጠን ወደ “ብርጭቆ” ወይም “ቪትሬየስ” ውሃ ይቀየራል - ክሪስታላይን መዋቅር የሌለው ጠንካራ ንጥረ ነገር። .
4. የውሃ ኳንተም ባህሪያት
በሞለኪውል ደረጃ, ውሃ የበለጠ አስገራሚ ነው. እ.ኤ.አ. በ 1995 በሳይንቲስቶች የተደረገው የኒውትሮን መበተን ሙከራ ያልተጠበቀ ውጤት አስገኝቷል-የፊዚክስ ሊቃውንት በውሃ ሞለኪውሎች ላይ ያተኮሩ ኒውትሮኖች ከተጠበቀው 25% ያነሰ የሃይድሮጂን ፕሮቶኖች "ይመለከታሉ".
በአንድ የፍጥነት ፍጥነት (ከ10 -18 ሰከንድ) ያልተለመደ የኳንተም ውጤት ተከሰተ, እና የውሃው ኬሚካላዊ ቀመር በተለመደው ምትክ - H 2 O, H 1.5 O ይሆናል!
5. ውሃ የማስታወስ ችሎታ አለው?
ሆሚዮፓቲ ከተለምዷዊ መድሃኒቶች ይልቅ የመድሃኒት መፍትሄ በሰውነት ላይ የፈውስ ተፅእኖ ሊኖረው ይችላል, ምንም እንኳን የመሟሟት ንጥረ ነገር በጣም ትልቅ ቢሆንም ከውሃ ሞለኪውሎች በስተቀር መፍትሄው ውስጥ ምንም የሚቀር ነገር የለም. የሆሚዮፓቲ ደጋፊዎች ይህንን ፓራዶክስ “የውሃ ማህደረ ትውስታ” ከሚለው ጽንሰ-ሀሳብ ጋር ያብራራሉ ፣ በዚህ መሠረት በሞለኪውላር ደረጃ ያለው ውሃ አንድ ጊዜ በውስጡ የሟሟ ንጥረ ነገር “ትውስታ” ያለው እና የዋናውን ትኩረት የመፍትሄ ባህሪዎችን ከአንድ ጊዜ በኋላ ይይዛል ። የንጥረቱ ሞለኪውል በውስጡ ይቀራል.
የሆሚዮፓቲ መርሆዎችን በመተቸት በቤልፋስት የኩዊንስ ዩኒቨርሲቲ በፕሮፌሰር ማዴሊን ኢኒስ የሚመራ አለም አቀፍ የሳይንስ ሊቃውንት ቡድን እ.ኤ.አ. በ 2002 ይህንን ጽንሰ-ሀሳብ ለአንዴና ለመጨረሻ ጊዜ ውድቅ ለማድረግ ሙከራ አድርጓል። "የውሃ ማህደረ ትውስታ" ተጽእኖ እውነታውን ማረጋገጥ ችሏል, ነገር ግን በገለልተኛ ባለሙያዎች ቁጥጥር ስር የተደረጉ ሙከራዎች ውጤት አላመጡም "የውሃ ትውስታ" ክስተት መኖሩን በተመለከተ አለመግባባቶች ቀጥለዋል.
ውሃ በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ያልተነጋገርንባቸው ሌሎች ብዙ ያልተለመዱ ባህሪያት አሉት.
ስነ-ጽሁፍ.
1. ስለ ውሃ 5 በእውነት ያልተለመዱ ነገሮች / http://www.neatorama.com.
2. የውሃ ምስጢር-የአሪስቶትል-ኤምፔምባ ተፅእኖ ጽንሰ-ሀሳብ ተፈጠረ / http://www.o8ode.ru.
3. Nepomnyashchy N.N. ግዑዝ ተፈጥሮ ምስጢሮች። በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ በጣም ሚስጥራዊው ንጥረ ነገር / http://www.bibliotekar.ru.