Login lub e-mail Hasło   

Dlaczego woda gorąca zamarza szybciej, niż woda zimna, czyli o efekcie Mpemby.

Fakt szybszego zamarzania wody ciepłej w porównaniu z z imną znany jest od wieków. Już 300 lat p.n.e. pisał o tym Arystoteles . Podpowiadał także, że aby szybko o...
Wyświetlenia: 32.558 Zamieszczono 23/08/2010

 

Fakt szybszego zamarzania wody ciepłej w porównaniu z zimną znany jest od wieków. Już 300 lat p.n.e. pisał o tym Arystoteles. Podpowiadał także, że aby szybko ostudzić gorącą wodę, należy poddać ją działaniu pełnego słońca! W 1461 r. włoski uczony Giovanni Marliani miał potwierdzić spostrzeżenie Arystotelesa, że faktycznie woda gorąca szybciej zamarza, niż woda zimna, choć nie potrafił wyjaśnić zjawiska. Również w 1620 r. Francis Bacon  potwierdzał fakt szybszego zamarzania wody ciepłej w porównaniu z zimną („Novum Organum”). Także Kartezjusz napisał w 1637 r. znamienne słowa: „Doświadczenie pokazuje, że woda trzymana przez długi czas na ogniu zamarza szybciej, niż inne wody.” (praca „Les Meteores” opublikowana w „Discours de la Methode”).

Zjawisko było więc rejestrowane przez setki i nawet tysiące lat, ale nikt nie umiał wytłumaczyć, dlaczego tak się dzieje. Nauka nie potrafi tego i dzisiaj – o ile mi wiadomo. Są jedynie próby stworzenia spójnej koncepcji. Do dziwnego zjawiska powróciło w 1969 r. pismo „New Scientist” opisując spostrzeżenie pewnego ucznia z Tanzanii i w tym kontekście zastanawiając się nad faktem, jak łatwo potrafimy wydawać sądy i jak łatwo dajemy schwytać się w pułapkę własnych utartych schematów myślowych.

Otóż w 1963 r. uczeń jednego  z tanzańskich gimnazjów w miejscowości Magamba, Erasto Mpemba, zwrócił się z prośbą do swojego nauczyciela fizyki prośbą o wyjaśnienie niezrozumiałego dla niego zjawiska: dlaczego gorące mleko, które służyło Mpembie i jego kolegom do wyrobu lodów, zamarza szybciej, niż mleko zimne? 

Mpemba miał przygotowane porcje gorących lodów, ostudzał je do temperatury pokojowej i dopiero później wstawiał do zamrażalnika lodówki. Zdarzyło się jednak tak, że Mpemba musiał zaryzykować uszkodzenie lodówki i wstawić bardzo gorącą mieszaninę do lodówki. W rezultacie okazało się, że jego „gorące” lody zamarzły szybciej, niż wcześniej ostudzone lody kolegów.

Nauczyciel  wykpił ucznia niemiłosiernie. Ten próbował uzyskać satysfakcjonującą go odpowiedź podczas nauki w liceum w Mkawie. Tam również wyjaśniono mu, że opowiada bzdury. Nauczyciel fizyki nazwał nawet ten przypadek „fizyką Mpemby”. Trzeba było dopiero spotkania z prof. Denisem Osborne’m z Uniwersytetu z Dar es Salaam, który odwiedził liceum, w którym uczył się Mpemba. Podczas pogadanki dotyczącej zagadnień fizycznych uparty uczeń nie zważając na docinki kolegów poprosił Osborne’a o wyjaśnienie nurtującego go problemu. Prof. Osborne odniósł się sceptycznie do pytania, tym niemniej kazał później swoim uniwersyteckim laborantom przeprowadzić odpowiednie doświadczenia. Efekt eksperymentu potwierdził spostrzeżenie Mpemby. Było to zupełnie „nieracjonalne” i kłócące się z tzw. zdrowym rozsądkiem, dlatego też laborant odpowiedzialny za przeprowadzenie doświadczenia miał powiedzieć Osborne’owi, że: „Będziemy powtarzać doświadczenie tak długo, aż otrzymamy prawidłowy rezultat.” :))

W 1969 r. Prof. Osborne i Erasto Mpemba napisali wspólnie pracę o swoich obserwacjach opublikowaną pierwotnie w periodyku „Physics Education”. Późnej sprawa trafiła do „New Scientist” i w ten sposób tanzański uczeń stał się sławny, a zjawisko, na które zwrócił uwagę po wiekach od pierwszych zapisanych przez Arystotelesa obserwacji, nazwano „efektem Mpemby”.

Jak wspominałem, do dziś zjawisko nie jest wyjaśnione w zadowalający sposób i jest przyczyną bólów głowy fizyków :). Próbuje się wyjaśnić dziwne zachowanie się wody sięgając do zjawiska parowania, konwekcji, istnienia gazów rozpuszczonych w wodzie, zjawiska superprzechłodzenia wody, ale wszystko to nie zadowala naukowców.

Woda nadal skrzętnie ukrywa wiele ze swoich tajemnic…

 


 

 

 




 

Podobne artykuły


19
komentarze: 44 | wyświetlenia: 1638
15
komentarze: 17 | wyświetlenia: 957
15
komentarze: 14 | wyświetlenia: 1860
15
komentarze: 13 | wyświetlenia: 1922
14
komentarze: 5 | wyświetlenia: 1051
14
komentarze: 22 | wyświetlenia: 1122
14
komentarze: 3 | wyświetlenia: 1696
14
komentarze: 16 | wyświetlenia: 870
13
komentarze: 0 | wyświetlenia: 842
13
komentarze: 12 | wyświetlenia: 850
 
Autor
Artykuł

Powiązane tematy





  ykes,  23/08/2010

Efekt Mpemby to jedno z ciekawszych zjawisk, nawet wymyśliłem własną teorię na ten temat. Wyobraźnia mi tu podpowiada, że cząsteczki materii mającej więcej energii (czyli cieplejszej), wykonują większe ruchy i łatwiej jest im ułożyć się w stan najbardziej korzystny energetycznie. Oczywiście mogę się mylić. +1

Do: ykes.
Dzięki za koment. A co do Twojej próby wyjaśnienia paradoksu Mpemby - mniej ważne, czy teoria ta jest słuszna, czy też nie. Ważne, że próbuje się odpowiedzieć na pytania, szuka się rozwiązania problemu nie zważając na błędy, które zwykle popełnia się podczas pracy.

  mortie,  29/08/2010

Ciekawa kombinacja.
Faktycznie, większa energia cząstek płynu ma tu znaczenie, ale raczej nie chodzi o korzystne ustawienie energetyczne. To ma większe znaczenie w ciałach stałych. Większa energia płynu powoduje intensywniejszą konwekcję, oraz wymianę warstw oddających ciepło. Wyobraź sobie walec, w którym jest woda. Ciepło do otoczenia oddaje tylko cienka wartstwa o grubości r, która przyl ...  wyświetl więcej

  swistak  (www),  23/08/2010

Panie Januszu ! To szok termiczny, analogiczny do tego, gdy wyjdzie się spod gorącego prysznica. Na poważnie, to chyba bezwładność cieplna, gdyż proces schładzania zachodzi początkowo szybciej, dzięki dużej różnicy temperatur, byłby jakby z rozpędu głębszy.

Do: Świstak.
Możliwe, że to wynik szoku termicznego :)). A poważnie - fizycy biedzą się nad wyjaśnieniem paradoksu i jak widać - mam wyłącznie przypuszczenia. Trzeba czekać.

  lilith123  (www),  23/08/2010

No to ruszam do kuchni i będziemy mrozić wodę:)

  Robert_ja  (www),  23/08/2010

Moja teoria polega na tym że cząsteczki gorącej wody drgają szybciej, przez co w tym samym czasie częściej uderzają w cząsteczki otoczenia chłodnego niż cieczy chłodnej przez co szybciej przekazują dalej do środka wody ciepłej te drgania tłumione przez chłodne [czyli mniej drgające cząsteczki] otoczenia.

  ubik,  24/08/2010

zgadzam się, wydaję się że gorąca woda po prostu jest lepszym przewodnikiem cieplnym

  mortie,  29/08/2010

Teraz dopiero dotarłem do tego komentarza- nieco wyżej napisałem w zasadzie to samo z odrobiną tłumaczenia teoretycznego :)

  ulmed,  23/08/2010

No, super! Już kombinuję. Jest inspiracja!
Nawet jak nie znajdziemy odpowiedzi, to jeż dooobrze!

To fascynujące, o jak wielu rzeczach jeszcze nie wiem:-)
Pozdrawiam serdecznie

"Było to zupełnie „nieracjonalne” i kłócące się z tzw. zdrowym rozsądkiem, ..."
No tak, teraz wypada zapytać się czym jest ten zdrowy rozsądek... może to tylko zbiór przekonań świadomości zbiorowej ?
Efekt opisany w artykule istnieje, to fakt.... a ego "uczonych" cierpi, bo nie potrafią tego wyjaśnić lub stosują niewłaściwe metody badawcze.... jeszcze trochę potrwa nim to rozwiążą :) ...  wyświetl więcej

Do: lilith123, Robert_ja, Ulmed, Grzegorz Mniejszy, Hanka Janukowicz.

uszajmy - nie tylko mrozić, ale też głowy i serca rozruszać :). Teoretyzujmy, kombinujmy, bo na świecie jest tyle wspaniałych, nieodkrytych jeszcze i niewyjaśnionych zjawisk. Z punktu (PUNKTU!) widzenia naszych umysłów, ograniczonych barierami (tu też paradoks - jakie muszą być te bariery, aby niewymiarowy punkt ogranicz

...  wyświetl więcej

"Oj. Panie Bożie, ja bym to lepiej ten padół zbudował..." :)) No, nie wiem:-)
A czy nie jest wesołe, samo w sobie, próbowanie zrozumienia świata za pomocą tak ograniczonego narzędzia jakim jest tzw. racjonalność? Nam, ludziom zachodu, ta racjonalność już od wieków bokiem wychodzi. Bo wszystko co istnieje, a do czego się racjonalizmu przyłożyć nijak nie da, zwyczajnie odrzucamy. Bo jak się c ...  wyświetl więcej

Do: Grzegorz Mniejszy.
Łączy nas - wielokrotnie już to zauważyłem - podobne pojmowania świata. Sparafrazuję pewne znane powiedzenie o ludzkim planowaniu. Tu będzie o myśleniu: człowiek uważa, że wyłącznie racjonalizm, logika, tzw. twarde dowody naukowe itp. , a Bóg patrzy na te nasze "dorosłe" zabawy w piaskownicy i zwyczajnie się śmieje... :).
Najlepszego życzę! :)

"Wielkie to szczęście, nie wiedzieć na pewno, na jakim świecie się żyje". Te słowa z wiersza W. Szymborskiej towarzyszą mi, odkąd je poznałem. Zabawne są często próby ludzkiego rozumku, podlane sosem "wiedzy i autorytetu", podejmowane w, jak najbardziej, zbożnym celu poznania nieskończoności. I jeśli towarzyszy im pokora, wszystko jest w porządku, trzeba próbować, to oczywiste. Gorzej jeśli towarz ...  wyświetl więcej

  ulmed,  25/08/2010

"Bo jak się czegoś "naukowo" udowodnić nie da, to albo nie istnieje, albo jest kłamstwem... Bardzo to wesoły sposób myślenia. Myślenia?". Koniec. Kropka. Nic dodać...:))))

  ulmed,  25/08/2010

A i jeszcze! Zrób tu człowieku badanie! Masz, na boku, jakieś 500 meloników,albo drobny miliardzik, to se zrób!

  on_x,  24/08/2010

Nie rozumiem, dlaczego zjawisko jest tak tajemnicze. Rozwiązanie przynosi sama natura: gorąca woda ma wysoką temperaturę, więc podobnie jak człowiek z wysoką gorączką zachowuje się irracjonalnie i nie logicznie, co skutkuje szybszym zamarzaniem! Proste !!

  Gamka  (www),  25/08/2010

Hmmmm ...przyjmij moje gratulacje Januszu :))))
Pozdrawiam Ciebie gorąco :))) Gamka

  ulmed,  25/08/2010

Gamka, co tak gorąco? :)))))))))

  Gamka  (www),  25/08/2010

Witaj Ulmed :)
Gorąco ? pytasz ? :))) a jakże pod takim artykułem mogłoby być inaczej ! jak nie gorąco :))))))

  Elba,  25/08/2010

To może i ja się tu się przy Was co nieco ogrzeje? :)))))

Do: Ulmed, Gamka. Elba.

Oj,uważajcie, dziewczyny, na ten "gorąc" - czasem ostro bucha...:))

  ulmed,  26/08/2010

Elbo, Gamko, Januszu wykorzystajcie słoneczko na maxa. Gorąc od niego gwarantowany. Nie przyśpiesza zlodowacenia, a przeciwnie, podnosi poziom testosteronu i estradiolu, tak sporo, że zaraz robi się cieplej. To działa lepiej niż...
Tych co nie lubią słoneczka zachęcamy do czytania o suuuper słonecznych efektach! Nie korzystają, ich strata!
:))))))))

Do: Gamka.
DZIĘKUJĘ! . Najlepszego życzę... :)

  synelle,  27/08/2010

Moim zdaniem przyczyną jest to, że podczas podgrzewania wytrąca się część soli mineralnych, co powoduje obniżenie temperatury zamarzania ciepłej wody :)

Przyszła mi do głowy szalona myśl. Niemal każdy z was posiada w kuchni substancje z których można zrobić truciznę lub materiał wybuchowy, oczywiście przy znajomości i odpowiednim ich dozowaniu. Może podobnie jest z tą wodą. Podobnie jest z ta wodą . Jest kilka teorii które same nie są wystarczające ale może kilka czynników na raz daje efekt którego naukowcy jeszcze nawet nie poznali.

  pablonov,  30/08/2010

To ja też chcę spróbować wytłumaczyć zjawisko: podczas chłodzenia woda przy ściankach naczynia opada w dół, a w środku naczynia unosi się do góry. Im większa różnica temperatur prędkość cyrkulacji rośnie. Im szybciej w naczyniu woda się porusza tym szybciej następuje utrata ciepła. W końcowej fazie schładzania woda która była wcześniej cieplejsza siłą bezwładności krąży szybciej. Co za tym idzie szybciej traci ciepło.

  ulmed,  02/09/2010

Doszły mnie słuchy, że biegun północny coraz zimniejszy, a lodu ubywa. Antarktyda przeciwnie, coraz cieplejsza, a lodu przybywa.
To dodatkowa historyjka dla odkrywców.

Kurcze, jak tu się potwierdza moje spostrzeżenie, ze jak już raz człowiek coś sobie zakoduje, przyjmie za prawdę oczywistą to już nijak nie będzie w stanie uwierzyć, że może być inaczej. A przecież Ziemia nie zawsze krążyła wokół Słońca, a teraz nagle krąży i w dodatku nie jest płaska!! Coś takiego!
Co więcej, gorąca woda szybciej zamarza niż zimna. Ciekawe, że wszyscy wyśmiali ten pomysł, ...  wyświetl więcej

Do: in_harmony.
Dzięki serdeczne!

  ulmed,  05/09/2010

@ in_hamony!
Ja dołożyłam literkę 'r', może ta literka w mojej podświadomości pasuje do Ciebie?
Rady starej babci; nigdy, przenigdy nie dopuszczaj, by Twoje stopy i ręce były zimne!
Takie szoki termiczne poprawiają ukrwienie, i robi się cieplej. Chwilowy skurcz naczyń jest dobry, długotrwałe chłodzenie niekoniecznie.
Dziewczyny, ocieplajcie swoje pupy, stopy, ręce. Czap ...  wyświetl więcej

Do: Ulmed.
Dobra rada warta worka złota. Masz rację, Ulko, że trzeba dbać o ciepełko. jak widzę te gołe brzuchy, gołe plecy (z jajnikami i nereczkami wewnątrz), to mnie czasem krew zalewa. Bo to już nie jest tylko i wyłącznie głupota młodych - to zwyczajna - śmiem twierdzić dywersja skierowana przede wszystkim przeciwko zdrowiu - projektantów i producentów. Jeden wymyśla projekt dla kasy, i ...  wyświetl więcej

  ulmed,  05/09/2010

Januszu, wszędzie manipulacja. Ty też dołożyłeś 'r' in_hamony.
Jak łatwo dajemy się wprowadzić w błąd. Czujność cały czas, inaczej po nas.
Może to ci od depopulacji stoją za biodrówkami? :)))))))

  ulmed,  05/09/2010

in_hamony! Skrótowo to wychłodzenie jest stresem długotrwałym. Kolega tak to opisał "stres powoduje przyśpieszenie akcji serca, wzrost ciśnienia krwi i odpływ jej do mięśni z organów wewnętrznych, co powoduje ich niedokrwienie i jeśli taki stan utrzymuje się dłużej – może prowadzić do zaburzenia ich funkcji".
Zaburzeniom stanowcze nie!
http://eiba.pl/5awid0d

Do: Ulmed.
Racja :)). Krwiobiegi całego Wszechświata - łączcie się! Galaktycznym "biodrówkarzom" mówimy nasze stanowcze NIE! Precz z depopulacją, artretyzmem, reumatyzmem, socjalizmem i wszelkim innym "...izmem"!

Hej :D fajnie, że się dopatrzyliście tego braku R. Pierwotnie miała tam byc, ale jakoś mi umkneła i tak już zostało. A ja też już swoją ideologię do tego dołączyłam. Że chyba tak miało być. Że w harmonii można życ, nawet nie będąc doskonałym ;D Generalnie z takimi czy owymi "brakami" każdy z nas i tak jest doskonały.

A apropo zimnych rąk i nóg - ja chyba mam jakieś zaburzenia w krwiobiegu,

...  wyświetl więcej

Ps. mówią, że jak zimne ręce to gorące serce...więc się pocieszam tymi słowy :D tylko nie wiem po co też te stopy zimne? :D

Do: in_haRmony. :)
Stópki zimne masz, aby ktoś z przyjemnością mógł je ogrzewać własnym ciałkiem :)

  stan1610,  13/10/2010

Ciekawy temat, okazuje się, że Pan Bóg trzyma jeszcze wiele niespodzianek dla nas. Lepiej ode mnie opowiedzą w tym filmie: http://www.youtube.com/watch?v(...)QTpMcM. Pozdrawiam.

Do: stan1610.
Dzięki za link. Z pewnością przyda się tym,którzy zechcą go obejrzeć - a warto ze wszech miar! Akurat znam od dawna ten film - jeszcze w oryginalnej wersji,rosyjskojęzycznej.

osyjscy badacze wody znajdują się w światowej czołówce - że wspomnę tylko prof. Stanisława Zenina, chemika, fizyka, biologa i filozofa w jednej osobie, który w 2003 r., jako pierwszy w świecie, ob

...  wyświetl więcej

  stan1610,  15/10/2010

Tak i ktoś kiedyś przejrzy co tam się zapisało. Co do rosyjskich naukowców, to w wielu dziedzinach mają ciekawe spostrzeżenia.

  vismaior,  10/12/2011

Na tym przykładzie widać jak bardzo uczeni i naukowcy potrafią być stanowczo przekonani do własnych racji opartych na własnym widzi mi się, nie mając bladego pojęcia o czymś co może być inne niż im się wydaje, bo tak i już, bo tak nie może być dlatego że to nie jest logiczne itp, tak jest najwygodniej... To samo może tyczyć się ewolucji której może nigdy nie było no ale oni mówią że była i już , a ...  wyświetl więcej

Do: vismaior.
Jak zawsze - po prostu arogancja tzw. "autorytetów", zadufanie, mania wielkości i absolutny brak pokory w stosunku do przyrodniczej rzeczywistości. Dziękuję!



Dodaj swoją opinię
W trosce o jakość komentarzy wymagamy od użytkowników, aby zalogowali się przed dodaniem komentarza. Jeżeli nie posiadasz jeszcze swojego konta, zarejestruj się. To tylko chwila, a uzyskasz dostęp do dodatkowych możliwości!
 

© 2005-2017 grupa EIOBA. Wrocław, Polska