Mpemba ефект, когато l; топлата вода замръзва по-бързо от студената - Sciences et Avenir

Публикувано на 28.09.2020 г. в 19:00 ч., Актуализирано на 25.12.2020 г. в 9:50 ч. Сутринта

ефект

Топлата вода замръзва по-бързо от студената вода, изненадващо посочва ефектът Mpemba. Как да го обясня? 50 години, през които учените работят по него, и две нови публикации, посветени на тази мистерия на химията, все още бяха пуснати през лятото на 2020 г.

Зад образуването на кубчета лед се крие ефектът Mpemba. а да.

Кредит JEAN-PIERRE MULLER/AFP

Намерете тази тема във френската културна програма „Научният метод“, петък, 25 декември 2020 г. в 16:00, с Оливие Ласкар, главен редактор на дигиталната наука и бъдещето.

За да направите кубчета лед в експресен режим, здравият разум съветва да напълните контейнера с възможно най-студената вода. Но здравият разум не познава „ефекта на Mpemba“! Наричан още парадоксът Mpemba, той гласи, че „топлата вода замръзва по-бързо от студената вода“! Изненадващо изявление. дори за химици и физици, които го обсъждат от 1969 г., датата на първата статия по въпроса. През лятото на 2020 г. отново стана предмет на две публикации, едната с аргумент, че този ефект всъщност не съществува, а другата, публикувана в престижното списание Nature, показваща, че не е запазена за вода и може да бъде често за внезапно охладени системи.

Ефектът Mpemba, откритие, направено от лакомия

Вече посочено от Аристотел, тази странност остава игнорирана от съвременната наука, докато през 1963 г. танзанийски гимназист Ерасто Мпемба не го забелязва. от лакомия! Както той разказва в научната статия, която подписва шест години по-късно, учениците правеха сладолед във фризера на гимназията. Тяхната рецепта? Сварете малко мляко, добавете захар, доведете до стайна температура и във фризера. Най-трудното е да си намериш място там. Един ден, виждайки, че един от другарите му, за да го изпревари, заобиколи точката на кипене, Mpemba, решава да постави своя препарат, все още горещ във фризера. Час и половина по-късно сметаната на Мпемба замръзна, другарят му не. Как е възможно ? Той разпитва своите учители по физика, които му отговарят, че не е така! Само Денис Озбърн, професор от университета в Дар Ес Салаам, ще го приеме сериозно. Това следва от статията от 1969 г., в която физикът описва собствените си експерименти, които потвърждават съществуването на онова, което по-късно ще бъде наречено "ефект на Мпемба".

Странно е, че 50 години по-късно явлението все още няма окончателно обяснение. Най-скептичните го смятат за просто пристрастие към експеримента: например, бехеровата чаша с гореща вода ще размрази фризера на местно ниво, правейки охлаждането там по-ефективно. През този месец септември 2020 г. Хенри Бъридж от Университета в Кеймбридж публикува в Сборник на кралското общество А, че наблюдава ефект Mpemba само ако съдовете, приемащи горещата вода, имат по-груби вътрешни стени, които улесняват началото на организирането на водата молекули в кристали, ключова стъпка за замразяване. Дори тези, които не отричат ​​съществуването на този ефект, се изправят срещу капризната му страна и твърде неясното му твърдение. Защото в „горещата вода замръзва по-бързо от студената вода“, за каква вода говорим? Кран, дестилиран, варен? Трябва ли да сравняваме водите при 90 ° и 35 °, или при 35 ° и 25 °? И смятаме ли, че те замръзват веднага щом се образува малко лед или по време на пълно втвърдяване? Резултат: всеки има свои собствени условия на опит и се появява какофония от резултати и хипотези.