Tại sao nước lạnh nóng lên nhanh hơn nước nóng? Nước nóng và lạnh: bí mật của sự đóng băng

hiệu ứng mpemba(Nghịch lý Mpemba) là một nghịch lý nói rằng nước nóng trong một số điều kiện nhất định đóng băng nhanh hơn nước lạnh, mặc dù nó phải vượt qua nhiệt độ của nước lạnh trong quá trình đóng băng. Nghịch lý này là một thực tế thực nghiệm mâu thuẫn với những ý tưởng thông thường, theo đó, trong cùng điều kiện, vật nóng hơn cần nhiều thời gian hơn để hạ nhiệt xuống một nhiệt độ nhất định so với vật lạnh hơn để hạ nhiệt xuống cùng nhiệt độ.

Hiện tượng này đã được Aristotle, Francis Bacon và Rene Descartes chú ý vào thời điểm đó, nhưng chỉ đến năm 1963, cậu học sinh người Tanzania, Erasto Mpemba, mới phát hiện ra rằng hỗn hợp kem nóng đông cứng nhanh hơn hỗn hợp kem lạnh.

Erasto Mpemba là một học sinh tại trường trung học Magambin ở Tanzania đang làm công việc nấu ăn thực tế. Anh ấy phải tự làm kem - đun sôi sữa, hòa tan đường trong đó, để nguội đến nhiệt độ phòng, sau đó cho vào tủ lạnh để đông cứng. Rõ ràng, Mpemba không phải là một học sinh đặc biệt siêng năng và đã trì hoãn phần đầu tiên của bài tập. Sợ rằng sẽ không kịp vào cuối buổi học, anh ấy đã đặt sữa vẫn còn nóng vào tủ lạnh. Trước sự ngạc nhiên của anh ấy, nó còn đông lạnh sớm hơn cả sữa của đồng đội anh ấy, được pha chế theo một công nghệ nhất định.

Sau đó, Mpemba đã thử nghiệm không chỉ với sữa mà còn với nước thông thường. Trong mọi trường hợp, đã là học sinh của trường trung học Mkvava, anh ấy đã hỏi Giáo sư Dennis Osborne từ Đại học Cao đẳng ở Dar es Salaam (được giám đốc trường mời thuyết trình về vật lý cho học sinh) về nước: "Nếu bạn lấy hai bình giống hệt nhau đựng các thể tích nước bằng nhau sao cho nước ở một bình có nhiệt độ 35 ° C, bình kia - 100 ° C rồi cho vào tủ đông, bình thứ hai nước sẽ đóng băng nhanh hơn.Tại sao? Osborne bắt đầu quan tâm đến vấn đề này và ngay sau đó vào năm 1969, cùng với Mpemba, họ đã công bố kết quả thí nghiệm của mình trên tạp chí "Giáo dục Vật lý". Kể từ đó, hiệu ứng mà họ phát hiện ra được gọi là hiệu ứng mpemba.

Cho đến nay, vẫn chưa ai biết chính xác cách giải thích hiệu ứng kỳ lạ này. Các nhà khoa học không có một phiên bản duy nhất, mặc dù có rất nhiều. Tất cả là do sự khác biệt về tính chất của nước nóng và nước lạnh, nhưng vẫn chưa rõ tính chất nào đóng vai trò trong trường hợp này: sự khác biệt về quá trình siêu lạnh, bay hơi, hình thành băng, đối lưu hoặc tác động của khí hóa lỏng lên nước ở nhiệt độ khác nhau.

Nghịch lý của hiệu ứng Mpemba là thời gian mà cơ thể nguội đi so với nhiệt độ môi trường phải tỷ lệ thuận với chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể này và môi trường. Định luật này được thiết lập bởi Newton và kể từ đó đã được xác nhận nhiều lần trong thực tế. Trong cùng một hiệu ứng, nước ở 100°C nguội xuống 0°C nhanh hơn so với cùng một lượng nước ở 35°C.

Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là một nghịch lý, vì hiệu ứng Mpemba cũng có thể được giải thích trong vật lý đã biết. Dưới đây là một số giải thích cho hiệu ứng Mpemba:

Bay hơi

Nước nóng bốc hơi nhanh hơn từ bình chứa, do đó làm giảm thể tích của nó và một lượng nước nhỏ hơn có cùng nhiệt độ sẽ đóng băng nhanh hơn. Nước nóng đến 100 C mất 16% khối lượng khi làm lạnh đến 0 C.

Hiệu ứng bay hơi là một hiệu ứng kép. Đầu tiên, khối lượng nước cần thiết để làm mát giảm đi. Và thứ hai, nhiệt độ giảm do nhiệt bay hơi của quá trình chuyển từ pha nước sang pha hơi giảm.

Nhiệt độ khác nhau

Do chênh lệch nhiệt độ giữa nước nóng và không khí lạnh lớn hơn - do đó quá trình trao đổi nhiệt trong trường hợp này diễn ra mạnh hơn và nước nóng nguội đi nhanh hơn.

hạ thân nhiệt

Khi nước được làm lạnh dưới 0 C, không phải lúc nào nước cũng đóng băng. Trong một số điều kiện nhất định, nó có thể trải qua quá trình siêu lạnh trong khi tiếp tục duy trì trạng thái lỏng ở nhiệt độ dưới điểm đóng băng. Trong một số trường hợp, nước có thể ở dạng lỏng ngay cả ở -20 C.

Lý do cho hiệu ứng này là để các tinh thể băng đầu tiên bắt đầu hình thành, cần có các trung tâm hình thành tinh thể. Nếu chúng không ở dạng nước lỏng, thì quá trình siêu lạnh sẽ tiếp tục cho đến khi nhiệt độ hạ xuống đủ để các tinh thể bắt đầu hình thành một cách tự nhiên. Khi chúng bắt đầu hình thành trong chất lỏng siêu lạnh, chúng sẽ bắt đầu phát triển nhanh hơn, tạo thành một lớp băng tuyết sẽ đóng băng thành băng.

Nước nóng dễ bị hạ thân nhiệt nhất vì làm nóng nước sẽ loại bỏ các khí hòa tan và bong bóng, do đó có thể đóng vai trò là trung tâm hình thành các tinh thể băng.

Tại sao hạ thân nhiệt khiến nước nóng đóng băng nhanh hơn? Trong trường hợp nước lạnh không được làm lạnh siêu tốc, hiện tượng sau xảy ra. Trong trường hợp này, một lớp băng mỏng sẽ hình thành trên bề mặt bình. Lớp băng này sẽ hoạt động như một chất cách ly giữa nước và không khí lạnh và sẽ ngăn chặn sự bốc hơi thêm. Tỷ lệ hình thành các tinh thể băng trong trường hợp này sẽ ít hơn. Trong trường hợp nước nóng đang được làm lạnh phụ, nước được làm mát phụ không có lớp băng bảo vệ bề mặt. Do đó, nó mất nhiệt nhanh hơn nhiều qua phần trên hở.

Khi quá trình siêu lạnh kết thúc và nước đóng băng, nhiều nhiệt bị mất đi và do đó tạo thành nhiều băng hơn.

Nhiều nhà nghiên cứu về hiệu ứng này coi hạ thân nhiệt là yếu tố chính gây ra hiệu ứng Mpemba.

đối lưu

Nước lạnh bắt đầu đóng băng từ trên cao, do đó làm xấu đi quá trình bức xạ nhiệt và đối lưu, dẫn đến mất nhiệt, trong khi nước nóng bắt đầu đóng băng từ bên dưới.

Hiệu ứng này được giải thích là do sự bất thường về mật độ của nước. Nước có mật độ tối đa ở 4 C. Nếu bạn làm lạnh nước xuống 4 C và đặt nó ở nhiệt độ thấp hơn, lớp nước trên bề mặt sẽ đóng băng nhanh hơn. Vì nước này nhẹ hơn nước ở 4°C nên nó sẽ ở trên bề mặt, tạo thành một lớp lạnh mỏng. Trong những điều kiện này, một lớp băng mỏng sẽ hình thành trên bề mặt nước trong một thời gian ngắn, nhưng lớp băng này sẽ đóng vai trò là chất cách điện bảo vệ các lớp nước bên dưới, lớp nước này sẽ duy trì ở nhiệt độ 4 C. Do đó , quá trình làm mát tiếp theo sẽ chậm hơn.

Trong trường hợp nước nóng, tình hình hoàn toàn khác. Lớp nước bề mặt sẽ nguội nhanh hơn do bốc hơi và chênh lệch nhiệt độ lớn hơn. Ngoài ra, các lớp nước lạnh đặc hơn các lớp nước nóng, vì vậy lớp nước lạnh sẽ chìm xuống, nâng lớp nước ấm lên trên bề mặt. Sự lưu thông nước này đảm bảo nhiệt độ giảm nhanh chóng.

Nhưng tại sao quá trình này không đạt đến điểm cân bằng? Để giải thích hiệu ứng Mpemba từ quan điểm đối lưu này, người ta phải giả sử rằng các lớp nước lạnh và nóng được tách ra và quá trình đối lưu tự tiếp tục sau khi nhiệt độ trung bình của nước giảm xuống dưới 4 C.

Tuy nhiên, không có bằng chứng thực nghiệm nào chứng minh cho giả thuyết này rằng các lớp nước lạnh và nóng được phân tách bằng đối lưu.

khí hòa tan trong nước

Nước luôn chứa các khí hòa tan trong đó - oxy và carbon dioxide. Những khí này có khả năng hạ thấp điểm đóng băng của nước. Khi nước được đun nóng, các khí này được giải phóng khỏi nước vì khả năng hòa tan của chúng trong nước ở nhiệt độ cao thấp hơn. Do đó, khi nước nóng được làm lạnh, luôn có ít khí hòa tan trong đó hơn so với nước lạnh không được làm nóng. Do đó, điểm đóng băng của nước nóng cao hơn và đóng băng nhanh hơn. Yếu tố này đôi khi được coi là yếu tố chính giải thích hiệu ứng Mpemba, mặc dù không có dữ liệu thực nghiệm xác nhận thực tế này.

Dẫn nhiệt

Tất cả các điều kiện này (cũng như các điều kiện khác) đã được nghiên cứu trong nhiều thí nghiệm, nhưng vẫn chưa có câu trả lời rõ ràng cho câu hỏi - điều nào trong số chúng cung cấp khả năng tái tạo 100% hiệu ứng Mpemba - vẫn chưa được đưa ra.

Vì vậy, ví dụ, vào năm 1995, nhà vật lý người Đức David Auerbach đã nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình siêu lạnh đối với nước đối với hiệu ứng này. Ông phát hiện ra rằng nước nóng, đạt đến trạng thái siêu lạnh, đóng băng ở nhiệt độ cao hơn nước lạnh, và do đó nhanh hơn nước lạnh. Nhưng nước lạnh đạt đến trạng thái siêu lạnh nhanh hơn nước nóng, do đó bù đắp cho độ trễ trước đó.

Ngoài ra, kết quả của Auerbach mâu thuẫn với dữ liệu trước đó rằng nước nóng có thể đạt được khả năng siêu lạnh lớn hơn do có ít trung tâm kết tinh hơn. Khi nước được đun nóng, các khí hòa tan trong nước được loại bỏ khỏi nước và khi đun sôi, một số muối hòa tan trong nước kết tủa.

Cho đến nay, chỉ có một điều có thể khẳng định - việc tái tạo hiệu ứng này về cơ bản phụ thuộc vào các điều kiện mà thí nghiệm được thực hiện. Chính xác bởi vì nó không phải lúc nào cũng được sao chép.

Điều này đúng, mặc dù nghe có vẻ khó tin, bởi vì trong quá trình đóng băng, nước được làm nóng trước phải vượt qua nhiệt độ của nước lạnh. Trong khi đó, hiệu ứng này được sử dụng rộng rãi, chẳng hạn như các sân trượt băng và cầu trượt được đổ đầy nước nóng thay vì nước lạnh vào mùa đông. Các chuyên gia khuyên người lái xe nên đổ nước lạnh thay vì nước nóng vào bình chứa của máy giặt vào mùa đông. Nghịch lý được biết đến trên toàn thế giới với cái tên "Hiệu ứng Mpemba".

Hiện tượng này đã từng được đề cập bởi Aristotle, Francis Bacon và Rene Descartes, nhưng chỉ đến năm 1963, các giáo sư vật lý mới chú ý đến nó và cố gắng điều tra nó. Mọi chuyện bắt đầu khi cậu học sinh người Tanzania, Erasto Mpemba nhận thấy rằng sữa có đường mà cậu dùng để làm kem sẽ đông lại nhanh hơn nếu nó được làm nóng trước và gợi ý rằng nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh. Anh ta quay sang giáo viên vật lý để làm rõ, nhưng anh ta chỉ cười nhạo học sinh, nói như sau: "Đây không phải là vật lý thế giới, mà là vật lý của Mpemba."

May mắn thay, một ngày nọ, Dennis Osborn, giáo sư vật lý của Đại học Dar es Salaam, đã đến thăm trường. Và Mpemba quay sang anh ta với cùng một câu hỏi. Giáo sư ít hoài nghi hơn, nói rằng ông không thể đánh giá những gì ông chưa từng thấy, và khi trở về nhà đã yêu cầu nhân viên tiến hành các thí nghiệm thích hợp. Có vẻ như họ đã xác nhận lời nói của cậu bé. Trong mọi trường hợp, vào năm 1969, Osborne đã nói về việc hợp tác với Mpemba trên tạp chí "Eng. vật lýGiáo dục“. Cùng năm đó, George Kell của Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Canada đã xuất bản một bài báo mô tả hiện tượng này bằng tiếng Anh. Người Mỹtạp chícủavật lý».

Có một số cách giải thích cho nghịch lý này:

Nước nóng bay hơi nhanh hơn, do đó làm giảm thể tích của nó và một lượng nước nhỏ hơn có cùng nhiệt độ đóng băng nhanh hơn. Trong hộp kín, nước lạnh sẽ đóng băng nhanh hơn.
Sự hiện diện của lớp lót tuyết. Bình chứa nước nóng làm tan tuyết bên dưới, nhờ đó cải thiện khả năng tiếp xúc nhiệt với bề mặt làm mát. Nước lạnh không làm tan tuyết dưới nó. Không có lớp lót tuyết, bình chứa nước lạnh sẽ đóng băng nhanh hơn.
Nước lạnh bắt đầu đóng băng từ trên cao, do đó làm xấu đi quá trình bức xạ nhiệt và đối lưu, dẫn đến mất nhiệt, trong khi nước nóng bắt đầu đóng băng từ bên dưới. Với sự khuấy động cơ học bổ sung của nước trong các thùng chứa, nước lạnh sẽ đóng băng nhanh hơn.
Sự hiện diện của các trung tâm kết tinh trong nước được làm mát - các chất hòa tan trong đó. Với một số lượng nhỏ các trung tâm như vậy trong nước lạnh, việc biến nước thành băng rất khó khăn và thậm chí khả năng siêu lạnh của nó có thể xảy ra khi nó vẫn ở trạng thái lỏng, có nhiệt độ dưới 0 độ C.

Một lời giải thích khác gần đây đã được công bố. Tiến sĩ Jonathan Katz của Đại học Washington đã điều tra hiện tượng này và kết luận rằng các chất hòa tan trong nước đóng một vai trò quan trọng trong đó, chúng sẽ kết tủa khi đun nóng.
Theo các chất hòa tan, Tiến sĩ Katz có nghĩa là các bicacbonat canxi và magiê được tìm thấy trong nước cứng. Khi đun nóng nước, các chất này kết tủa lại, nước trở nên “mềm”. Nước chưa bao giờ được đun nóng chứa những tạp chất này và "cứng". Khi nó đóng băng và hình thành các tinh thể băng, nồng độ tạp chất trong nước tăng lên 50 lần. Điều này làm giảm điểm đóng băng của nước.

Lời giải thích này có vẻ không thuyết phục đối với tôi, bởi vì. chúng ta không được quên rằng hiệu ứng này đã được tìm thấy trong các thí nghiệm với kem chứ không phải với nước cứng. Nhiều khả năng, nguyên nhân của hiện tượng này là do nhiệt vật lý chứ không phải hóa học.

Cho đến nay, không có lời giải thích rõ ràng nào về nghịch lý Mpemba. Tôi phải nói rằng một số nhà khoa học không coi nghịch lý này đáng được chú ý. Tuy nhiên, điều rất thú vị là một cậu học sinh giản dị đã được công nhận về hiệu quả vật lý và trở nên nổi tiếng vì sự tò mò và kiên trì của mình.

Đã thêm vào tháng 2 năm 2014

Ghi chú được viết vào năm 2011. Kể từ đó, các nghiên cứu mới về hiệu ứng Mpemba và những nỗ lực mới để giải thích nó đã xuất hiện. Vì vậy, vào năm 2012, Hiệp hội Hóa học Hoàng gia Anh đã công bố một cuộc thi quốc tế nhằm làm sáng tỏ bí ẩn khoa học “Hiệu ứng Mpemba” với quỹ giải thưởng trị giá 1000 bảng Anh. Hạn chót được ấn định vào ngày 30 tháng 7 năm 2012. Người chiến thắng là Nikola Bregovik từ phòng thí nghiệm của Đại học Zagreb. Ông đã xuất bản tác phẩm của mình, trong đó ông phân tích những nỗ lực trước đây để giải thích hiện tượng này và đi đến kết luận rằng chúng không thuyết phục. Mô hình mà ông đề xuất dựa trên các tính chất cơ bản của nước. Những ai quan tâm có thể tìm việc tại http://www.rsc.org/mpemba-competition/mpemba-winner.asp

Nghiên cứu không kết thúc ở đó. Năm 2013, các nhà vật lý từ Singapore đã chứng minh về mặt lý thuyết nguyên nhân của hiệu ứng Mepemba. Công việc có thể được tìm thấy tại http://arxiv.org/abs/1310.6514.

Bài viết liên quan trên trang web:

Các bài viết khác của phần

Bình luận:

Aleksey Mishnev. , 10.06.2012 04:14

Tại sao nước nóng bay hơi nhanh hơn? Các nhà khoa học đã chứng minh thực tế rằng một cốc nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh. Các nhà khoa học không thể giải thích hiện tượng này vì lý do họ không hiểu bản chất của hiện tượng: nóng và lạnh! Nóng và lạnh là những cảm giác vật lý gây ra bởi sự tương tác của các hạt Vật chất, dưới dạng phản lực nén của sóng từ di chuyển từ một bên của không gian và từ tâm trái đất. Do đó, sự khác biệt tiềm năng của điện áp từ trường này càng lớn thì quá trình trao đổi năng lượng được thực hiện theo phương pháp xâm nhập ngược của sóng này sang sóng khác càng nhanh. Đó là, bằng cách khuếch tán! Đáp lại bài báo của tôi, một đối thủ viết: 1) “..Nước nóng bay hơi NHANH HƠN, do đó ít nước hơn nên đóng băng nhanh hơn” Câu hỏi! Năng lượng nào làm nước bay hơi nhanh hơn? 2) Trong bài viết của tôi, chúng ta đang nói về một chiếc cốc chứ không phải về một cái máng gỗ mà đối thủ viện dẫn như một lập luận phản bác. Điều gì là không chính xác! Tôi trả lời câu hỏi: “VÌ VÌ SAO NƯỚC BAY HƠI TRONG TỰ NHIÊN?” Sóng từ luôn di chuyển từ tâm trái đất vào không gian, thắng áp suất ngược của sóng nén từ trường (luôn di chuyển từ không gian vào tâm trái đất), đồng thời phun ra các hạt nước, do di chuyển vào không gian , chúng tăng về khối lượng. Đó là, mở rộng! Trường hợp vượt qua các sóng nén từ trường, các hơi nước này bị nén lại (ngưng tụ) và dưới tác dụng của các lực nén từ trường này, nước trở lại mặt đất dưới dạng kết tủa! Trân trọng! Aleksey Mishnev. 06/10/2012.

Aleksey Mishnev. , 10.06.2012 04:19

Nhiệt độ là gì. Nhiệt độ là mức độ ứng suất điện từ của sóng từ với năng lượng nén và giãn nở. Trong trường hợp trạng thái cân bằng của các năng lượng này, nhiệt độ của cơ thể hoặc chất ở trạng thái ổn định. Nếu trạng thái cân bằng của các năng lượng này bị xáo trộn, về phía năng lượng giãn nở, cơ thể hoặc chất tăng lên trong thể tích không gian. Trong trường hợp vượt quá năng lượng của sóng từ theo hướng nén, cơ thể hoặc chất sẽ giảm thể tích không gian. Mức độ ứng suất điện từ được xác định bởi mức độ giãn nở hoặc co lại của vật thể tham chiếu. Aleksey Mishnev.

Moiseeva Natalya, 23.10.2012 11:36 | VNIIM

Alexey, bạn đang nói về một số bài báo nêu suy nghĩ của bạn về khái niệm nhiệt độ. Nhưng không ai đọc nó. Xin vui lòng cho tôi một liên kết. Nói chung, quan điểm của bạn về vật lý rất đặc biệt. Tôi chưa bao giờ nghe nói về "sự mở rộng điện từ của vật thể tham chiếu".

Yuri Kuznetsov , 12.04.2012 12:32

Một giả thuyết được đề xuất rằng đây là công việc của sự cộng hưởng giữa các phân tử và lực hút trầm trọng giữa các phân tử do nó tạo ra. Trong nước lạnh, các phân tử chuyển động và dao động ngẫu nhiên với các tần số khác nhau. Khi nước được đun nóng, với sự gia tăng tần số dao động, phạm vi của chúng thu hẹp lại (chênh lệch tần số từ nước nóng lỏng đến điểm hóa hơi giảm), tần số dao động của các phân tử tiếp cận nhau, do đó xảy ra cộng hưởng giữa các phân tử. Khi được làm mát, sự cộng hưởng này được bảo toàn một phần, nó không bị tắt ngay lập tức. Hãy thử bấm một trong hai dây đàn ghi-ta đang có âm vang. Bây giờ hãy buông tay - sợi dây sẽ bắt đầu rung trở lại, sự cộng hưởng sẽ phục hồi các rung động của nó. Vì vậy, trong nước đóng băng, các phân tử được làm mát bên ngoài cố gắng làm mất biên độ và tần số dao động, nhưng các phân tử “ấm” bên trong bình “kéo” các dao động trở lại, đóng vai trò là bộ rung và các phân tử bên ngoài đóng vai trò là bộ cộng hưởng. Chính giữa các bộ rung và bộ cộng hưởng đã nảy sinh lực hút trầm trọng*. Khi lực phản lực trở nên lớn hơn lực gây ra bởi động năng của các phân tử (không chỉ dao động mà còn chuyển động tuyến tính), quá trình kết tinh gia tốc xảy ra - "Hiệu ứng Mpemba". Kết nối nguồn điện rất không ổn định, hiệu ứng Mpemba phụ thuộc rất nhiều vào tất cả các yếu tố đi kèm: thể tích nước bị đóng băng, bản chất của quá trình làm nóng, điều kiện đóng băng, nhiệt độ, đối lưu, điều kiện trao đổi nhiệt, độ bão hòa khí, độ rung của thiết bị làm lạnh , thông gió, tạp chất, bay hơi, v.v. Có lẽ ngay cả từ ánh sáng... Do đó, hiệu ứng có rất nhiều lời giải thích và đôi khi rất khó tái tạo. Vì lý do cộng hưởng tương tự, nước đun sôi sôi nhanh hơn nước chưa đun sôi - cộng hưởng trong một thời gian sau khi đun sôi bảo toàn cường độ dao động của các phân tử nước (tổn thất năng lượng trong quá trình làm mát chủ yếu là do mất động năng của chuyển động tuyến tính của các phân tử ). Khi bị đốt nóng mạnh, các phân tử của bộ rung thay đổi vai trò của các phân tử trong bộ cộng hưởng so với quá trình đóng băng - tần số của bộ rung nhỏ hơn tần số của bộ cộng hưởng, nghĩa là không có lực hút giữa các phân tử mà là lực đẩy, làm tăng tốc quá trình chuyển đổi sang loại khác trạng thái tập hợp (cặp).

Vlad, 12.11.2012 03:42

Phá vỡ não của tôi ...

Anton , 02.04.2013 02:02

1. Lực hấp dẫn động cơ này có thực sự lớn đến mức ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt? 2. Điều này có nghĩa là khi tất cả các vật thể được nung nóng đến một nhiệt độ nhất định, các hạt cấu trúc của chúng sẽ xảy ra cộng hưởng? 3. Tại sao sự cộng hưởng này biến mất khi làm mát? 4. Đây có phải là dự đoán của bạn không? Nếu có nguồn xin cho biết. 5. Theo lý thuyết này, hình dạng của bình sẽ đóng một vai trò quan trọng, và nếu nó mỏng và phẳng, thì sự khác biệt về thời gian đóng băng sẽ không lớn, tức là. bạn có thể kiểm tra nó.

Gudrat , 03.11.2013 10:12 | METAK

Nước lạnh đã có sẵn các nguyên tử nitơ và khoảng cách giữa các phân tử nước gần hơn so với nước nóng. Đó là kết luận: Nước nóng hấp thụ các nguyên tử nitơ nhanh hơn, đồng thời nó nhanh chóng đóng băng hơn nước lạnh - điều này có thể so sánh với quá trình đông cứng của sắt, vì nước nóng biến thành băng và sắt nóng cứng lại khi nguội nhanh!

Vladimir , 13/03/2013 06:50

hoặc có thể thế này: mật độ của nước nóng và nước đá nhỏ hơn mật độ của nước lạnh, và do đó nước không cần thay đổi mật độ, mất một thời gian cho việc này và nó bị đóng băng.

Alexey Mishnev , 21/03/2013 11:50 sáng

Trước khi nói về cộng hưởng, lực hút và dao động của hạt, cần hiểu và trả lời câu hỏi: Lực nào làm cho hạt dao động? Vì không có động năng thì không thể có lực nén. Không có nén, không thể có mở rộng. Không giãn nở thì không thể có động năng! Khi bạn bắt đầu nói về sự cộng hưởng của các dây, trước tiên bạn đã nỗ lực làm cho một trong các dây này bắt đầu rung! Khi nói về lực hút, trước hết phải chỉ ra lực làm cho các vật này hút nhau! Tôi khẳng định rằng tất cả các vật thể đều bị nén bởi năng lượng điện từ của khí quyển và năng lượng này nén tất cả các vật thể, chất và hạt cơ bản với lực 1,33 kg. không phải trên mỗi cm2, mà là trên mỗi hạt cơ bản. Vì áp suất của khí quyển không thể chọn lọc! Đừng nhầm lẫn nó với lượng lực!

Dodik , 31/05/2013 02:59

Đối với tôi, dường như bạn đã quên một sự thật - "Khoa học bắt đầu từ nơi các phép đo bắt đầu." Nhiệt độ của nước "nóng" là bao nhiêu? Nhiệt độ của nước "lạnh" là bao nhiêu? Bài báo không nói một từ nào về nó. Từ đó, chúng ta có thể kết luận - toàn bộ bài báo là nhảm nhí!

Gregory, 04/06/2013 12:17

Dodik, trước khi gọi một bài báo là vô nghĩa, người ta phải suy nghĩ để tìm hiểu, ít nhất là một chút. Và không chỉ đo lường.

Dmitry , 24/12/2013 10:57 AM

Các phân tử nước nóng di chuyển nhanh hơn trong nước lạnh, vì điều này có sự tiếp xúc gần hơn với môi trường, chúng dường như hấp thụ tất cả cái lạnh, nhanh chóng chậm lại.

Ivan, 01.10.2014 05:53

Thật đáng ngạc nhiên khi một bài báo nặc danh như vậy xuất hiện trên trang web này. Bài viết hoàn toàn phản khoa học. Cả tác giả và các nhà bình luận đều tranh nhau tìm lời giải thích cho hiện tượng, không buồn tìm hiểu xem hiện tượng đó có được quan sát hay không, và nếu quan sát được thì trong điều kiện nào. Hơn nữa, thậm chí không có một thỏa thuận nào về những gì chúng ta thực sự quan sát được! Vì vậy, tác giả nhấn mạnh về sự cần thiết phải giải thích tác động của việc làm đông lạnh nhanh kem nóng, mặc dù từ toàn bộ văn bản (và dòng chữ "hiệu ứng được tìm thấy trong các thí nghiệm với kem") cho thấy chính ông đã không thiết lập như vậy thí nghiệm. Từ các biến thể "giải thích" của hiện tượng được liệt kê trong bài viết, có thể thấy rằng các thí nghiệm hoàn toàn khác nhau được mô tả, thiết lập trong các điều kiện khác nhau với các dung dịch nước khác nhau. Cả bản chất của những lời giải thích và tâm trạng giả định trong chúng đều cho thấy rằng ngay cả việc xác minh cơ bản những ý tưởng được thể hiện cũng không được thực hiện. Có người vô tình nghe được một câu chuyện tò mò và tình cờ đưa ra kết luận suy đoán của mình. Xin lỗi, nhưng đây không phải là một nghiên cứu khoa học vật lý, mà là một cuộc trò chuyện trong phòng hút thuốc.

Ivan , 10/01/2014 06:10

Liên quan đến các ý kiến trong bài báo về việc đổ đầy các con lăn bằng nước nóng và bình chứa máy giặt lạnh. Mọi thứ đều đơn giản theo quan điểm của vật lý cơ bản. Sân trượt băng chứa đầy nước nóng chỉ vì nó đóng băng chậm hơn. Sân trượt phải bằng phẳng và bằng phẳng. Cố gắng đổ đầy nước lạnh vào nó - bạn sẽ bị nổi da gà và "dòng nước", bởi vì. nước sẽ _nhanh chóng_ đóng băng mà không có thời gian để trải thành một lớp đồng nhất. Và cái nóng sẽ có thời gian để trải đều thành một lớp đồng đều, và nó sẽ làm tan băng và tuyết hiện có. Với máy giặt, điều đó cũng không khó: đổ nước sạch vào sương giá chẳng ích gì - nó đóng băng trên kính (thậm chí còn nóng); và chất lỏng nóng không đóng băng có thể dẫn đến nứt kính lạnh, cộng với nó sẽ làm tăng điểm đóng băng trên kính do sự bay hơi nhanh của rượu trên đường đến kính (mọi người đã quen với nguyên lý hoạt động của moonshine còn? - rượu bay hơi, nước còn lại).

Ivan , 10/01/2014 06:34

Nhưng trong thực tế hiện tượng, thật ngớ ngẩn nếu hỏi tại sao hai thí nghiệm khác nhau trong những điều kiện khác nhau lại tiến hành khác nhau. Nếu thí nghiệm được thiết lập sạch sẽ, thì bạn cần lấy nước nóng và nước lạnh có cùng thành phần hóa học - chúng tôi lấy nước sôi đã được làm lạnh trước từ cùng một ấm đun nước. Đổ vào các bình giống hệt nhau (ví dụ: kính có thành mỏng). Chúng tôi không đặt trên tuyết, mà trên cùng một đế khô, bằng phẳng, chẳng hạn như một chiếc bàn gỗ. Và không phải trong tủ đông siêu nhỏ, mà là trong một bộ điều nhiệt đủ lớn - tôi đã tiến hành một thí nghiệm cách đây vài năm ở đất nước này, khi bên ngoài có thời tiết băng giá ổn định, khoảng -25C. Nước kết tinh ở một nhiệt độ nhất định sau khi giải phóng nhiệt kết tinh. Giả thuyết đưa ra khẳng định rằng nước nóng nguội đi nhanh hơn (điều này đúng, theo vật lý cổ điển, tốc độ truyền nhiệt tỷ lệ thuận với chênh lệch nhiệt độ), nhưng vẫn duy trì tốc độ làm mát tăng lên ngay cả khi nhiệt độ của nó bằng nhiệt độ của nước lạnh . Câu hỏi đặt ra là nước đã nguội đến nhiệt độ +20C bên ngoài khác với nước đã nguội tới nhiệt độ +20C một giờ trước đó nhưng trong phòng như thế nào? Vật lý cổ điển (nhân tiện, không dựa trên cuộc trò chuyện trong phòng hút thuốc, mà dựa trên hàng trăm nghìn triệu thí nghiệm) nói: vâng, không có gì, động lực làm mát tiếp theo sẽ giống nhau (chỉ có nước sôi mới đạt +20 điểm sau ). Và thí nghiệm cũng cho thấy điều tương tự: khi đã có một lớp băng rắn chắc trong một cốc nước lạnh ban đầu, nước nóng thậm chí không nghĩ đến việc đóng băng. Tái bút Theo nhận xét của Yuri Kuznetsov. Sự hiện diện của một hiệu ứng nhất định có thể được coi là đã thiết lập khi các điều kiện cho sự xuất hiện của nó được mô tả và nó được tái tạo ổn định. Và khi chúng ta có những thí nghiệm khó hiểu với những điều kiện chưa biết, thì còn quá sớm để xây dựng các lý thuyết giải thích chúng và điều này không mang lại điều gì từ quan điểm khoa học. P.P.S. Chà, không thể đọc những bình luận của Alexei Mishnev mà không rơi nước mắt vì xúc động - một người sống trong một thế giới hư cấu nào đó không liên quan gì đến vật lý và các thí nghiệm thực tế.

Grigory, 13/01/2014 10:58 sáng

Ivan, tôi hiểu rằng bạn bác bỏ hiệu ứng Mpemba? Nó không tồn tại, như thí nghiệm của bạn cho thấy? Tại sao nó rất nổi tiếng trong vật lý học, và tại sao nhiều người cố gắng giải thích nó?

Ivan , 14/02/2014 01:51

Chào buổi chiều, Gregory! Hiệu ứng của một thí nghiệm được dàn dựng không thuần túy tồn tại. Tuy nhiên, như bạn hiểu, đây không phải là lý do để tìm kiếm các mô hình mới trong vật lý, mà là lý do để cải thiện kỹ năng của người thí nghiệm. Như tôi đã lưu ý trong các nhận xét, trong tất cả các nỗ lực được đề cập để giải thích “hiệu ứng Mpemba”, các nhà nghiên cứu thậm chí không thể trình bày rõ ràng họ đang đo lường chính xác cái gì và trong những điều kiện nào. Và bạn muốn nói rằng đây là những nhà vật lý thực nghiệm? Đừng làm tôi cười. Hiệu ứng này không được biết đến trong vật lý, mà trong các cuộc thảo luận giả khoa học trên các diễn đàn và blog khác nhau, trong đó có biển bây giờ. Là một hiệu ứng vật lý thực sự (theo nghĩa là hệ quả của một số định luật vật lý mới, chứ không phải là hệ quả của việc giải thích sai hoặc chỉ là một huyền thoại), những người ở xa vật lý nhận thức được nó. Vì vậy, không có lý do gì để nói như một hiệu ứng vật lý duy nhất về kết quả của các thí nghiệm khác nhau được thiết lập trong các điều kiện hoàn toàn khác nhau.

Pavel, 18/02/2014 09:59

hmm, các bạn... bài viết cho "Thông tin tốc độ"... Không xúc phạm...;) Ivan đúng về mọi thứ...

Gregory, 19/02/2014 12:50 chiều

Ivan, tôi đồng ý rằng hiện nay có rất nhiều trang giả khoa học đăng tài liệu giật gân chưa được kiểm chứng.? Rốt cuộc, tác dụng của Mpemba vẫn đang được nghiên cứu. Hơn nữa, các nhà khoa học từ các trường đại học đang nghiên cứu. Ví dụ, vào năm 2013, hiệu ứng này đã được nghiên cứu bởi một nhóm từ Đại học Công nghệ Singapore. Nhìn vào liên kết http://arxiv.org/abs/1310.6514. Họ tin rằng họ đã tìm ra lời giải thích cho hiệu ứng này. Tôi sẽ không viết chi tiết về bản chất của khám phá, nhưng theo ý kiến của họ, hiệu ứng này có liên quan đến sự khác biệt về năng lượng được lưu trữ trong các liên kết hydro.

Moiseeva N.P. , 19/02/2014 03:04

Đối với tất cả những người quan tâm đến nghiên cứu về hiệu ứng Mpemba, tôi đã bổ sung một chút tài liệu của bài báo và cung cấp các liên kết để bạn có thể làm quen với các kết quả mới nhất (xem văn bản). Cảm ơn các ý kiến.

Ildar , 24/02/2014 04:12 | thật vô nghĩa khi liệt kê mọi thứ

Nếu hiệu ứng Mpemba này thực sự diễn ra, thì tôi nghĩ rằng lời giải thích phải được tìm kiếm trong cấu trúc phân tử của nước. Nước (như tôi đã học được từ tài liệu khoa học phổ biến) không tồn tại dưới dạng các phân tử H2O riêng lẻ, mà dưới dạng cụm gồm một số phân tử (thậm chí hàng chục). Với sự gia tăng nhiệt độ nước, tốc độ di chuyển của các phân tử tăng lên, các cụm bị phá vỡ với nhau và liên kết hóa trị của các phân tử không có thời gian để tập hợp các cụm lớn. Cần thêm một chút thời gian để hình thành các cụm hơn là làm chậm tốc độ của các phân tử. Và vì các cụm nhỏ hơn nên sự hình thành mạng tinh thể diễn ra nhanh hơn. Rõ ràng, trong nước lạnh, các cụm lớn, khá ổn định ngăn cản sự hình thành mạng tinh thể, phải mất một thời gian để chúng bị phá hủy. Bản thân tôi đã xem trên TV một hiệu ứng kỳ lạ khi nước lạnh đứng yên trong bình vẫn ở thể lỏng trong vài giờ trong giá lạnh. Nhưng khi vừa nhấc chiếc hũ lên, tức là hơi xê dịch khỏi chỗ, nước trong hũ lập tức kết tinh, trở nên đục ngầu và chiếc hũ vỡ tung. Chà, vị linh mục đã cho thấy hiệu ứng này đã giải thích rằng nước đã được thánh hiến. Nhân tiện, hóa ra nước thay đổi độ nhớt rất nhiều tùy thuộc vào nhiệt độ. Chúng ta, với tư cách là những sinh vật lớn, không nhận thấy điều này, nhưng ở cấp độ động vật giáp xác nhỏ (mm trở xuống), và thậm chí nhiều hơn là vi khuẩn, độ nhớt của nước là một yếu tố rất quan trọng. Tôi nghĩ độ nhớt này cũng được quyết định bởi kích thước của các cụm nước.

XÁM , 15/03/2014 05:30

mọi thứ xung quanh mà chúng ta nhìn thấy đều là đặc điểm bề mặt (tính chất), vì vậy chúng ta chỉ lấy năng lượng cho những gì chúng ta có thể đo lường hoặc chứng minh sự tồn tại theo bất kỳ cách nào, nếu không thì đó là ngõ cụt. Hiện tượng này, hiệu ứng Mpemba, chỉ có thể được giải thích bằng một lý thuyết thể tích đơn giản sẽ hợp nhất tất cả các mô hình vật lý thành một cấu trúc tương tác duy nhất. thực ra nó đơn giản

Nikita, 06/06/2014 04:27 | xe hơi

nhưng làm sao để nước lạnh và không bị nóng khi lên xe!

alexey, 03.10.2014 01:09

Và đây là một "khám phá" khác, trên đường đi. Nước trong chai nhựa đóng băng nhanh hơn nhiều khi mở nút. Để cho vui, tôi đã thử nghiệm nhiều lần trong điều kiện băng giá nghiêm trọng. Hiệu quả là rõ ràng. Xin chào các nhà lý luận!

Eugene , 27/12/2014 08:40

Nguyên lý của máy làm mát bay hơi. Chúng tôi lấy hai chai kín với nước lạnh và nước nóng. Chúng tôi đặt nó trong cái lạnh. Nước lạnh đóng băng nhanh hơn. Bây giờ chúng tôi lấy cùng một chai với nước lạnh và nước nóng, mở nó ra và đặt nó trong cái lạnh. Nước nóng sẽ đóng băng nhanh hơn nước lạnh. Nếu chúng ta lấy hai chậu nước lạnh và nóng, thì nước nóng sẽ đóng băng nhanh hơn nhiều. Điều này là do thực tế là chúng ta tăng cường tiếp xúc với bầu khí quyển. Bốc hơi càng mạnh thì nhiệt độ giảm càng nhanh. Ở đây phải kể đến yếu tố độ ẩm. Độ ẩm càng thấp thì bốc hơi càng mạnh và làm lạnh càng mạnh.

TOMSK màu xám, 01/03/2015 10:55

GREY, 15.03.2014 05:30 - tiếp Những gì bạn biết về nhiệt độ không phải là tất cả. Có một cái gì đó khác. Nếu bạn tạo một mô hình vật lý về nhiệt độ một cách chính xác, thì nó sẽ trở thành chìa khóa để mô tả các quá trình năng lượng từ khuếch tán, nóng chảy và kết tinh đến các quy mô như tăng nhiệt độ khi tăng áp suất, tăng áp suất khi tăng nhiệt độ. Ngay cả mô hình vật lý của năng lượng Mặt trời cũng sẽ trở nên rõ ràng từ những điều trên. Tôi đang ở trong mùa đông. . vào đầu mùa xuân năm 20013, sau khi xem xét các mô hình nhiệt độ, tôi đã biên soạn một mô hình nhiệt độ chung. Sau vài tháng, tôi nhớ đến nghịch lý nhiệt độ, và rồi tôi nhận ra... rằng mô hình nhiệt độ của tôi cũng mô tả nghịch lý Mpemba. Đó là vào tháng 5 - tháng 6 năm 2013. Một năm muộn, nhưng đó là điều tốt nhất. Mô hình vật lý của tôi là một khung cố định và nó có thể cuộn cả về phía trước và phía sau và nó có các kỹ năng vận động của hoạt động, chính hoạt động mà mọi thứ di chuyển trong đó. Tôi có 8 lớp học và 2 năm đại học với sự lặp lại của chủ đề. 20 năm đã trôi qua. Vì vậy, tôi không thể gán bất kỳ loại mô hình vật lý nào của các nhà khoa học nổi tiếng, cũng như các công thức. Rất xin lỗi.

Andrey , 11.08.2015 08:52

Nói chung, tôi có một ý tưởng về lý do tại sao nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh. Và trong phần giải thích của tôi, mọi thứ rất đơn giản nếu bạn quan tâm thì hãy viết email cho tôi: [email được bảo vệ]

Andrey , 11.08.2015 08:58

Tôi xin lỗi, tôi đã đưa nhầm hộp thư đây là email chính xác: [email được bảo vệ]

Victor , 23/12/2015 10:37 AM

Đối với tôi, dường như mọi thứ đơn giản hơn, tuyết rơi với chúng ta, nó là khí bay hơi, được làm mát, vì vậy có thể trong sương giá, nó nguội đi nhanh hơn, nóng hơn vì nó bay hơi và kết tinh ngay lập tức, không bay lên, và nước ở thể khí nguội đi nhanh hơn ở thể lỏng. )

Bekzhan , 28/01/2016 09:18

Ngay cả khi ai đó tiết lộ những quy luật của thế giới có liên quan đến hiệu ứng này, anh ta sẽ không viết ở đây. Theo quan điểm của tôi, sẽ không hợp lý nếu tiết lộ bí mật của anh ta cho người dùng Internet khi anh ta có thể xuất bản nó trên các tạp chí khoa học nổi tiếng và tự mình chứng minh trước mọi người Vì vậy, những gì sẽ được viết về hiệu ứng này ở đây, tất cả phần lớn này là không hợp lý.)))

Alex , 22/02/2016 12:48 CH

Xin chào những người làm thí nghiệm Bạn đã đúng khi nói rằng Khoa học bắt đầu từ... không phải Phép đo, mà là Tính toán. "Thí nghiệm" - một lý lẽ muôn thuở và không thể thiếu đối với những người thiếu Trí tưởng tượng và tư duy tuyến tính Đã xúc phạm mọi người, giờ đến trường hợp của E \u003d mc2 - mọi người còn nhớ không? Tốc độ của các phân tử bay ra khỏi nước lạnh vào khí quyển xác định lượng năng lượng mà chúng mang đi từ nước (làm mát - mất năng lượng) Tốc độ của các phân tử từ nước nóng cao hơn nhiều và năng lượng mang đi bình phương (tốc độ làm mát khối lượng nước còn lại) Đó là tất cả, nếu bạn thoát khỏi " thí nghiệm" và ghi nhớ những điều cơ bản của khoa học

Vladimir , 25/04/2016 10:53 AM | sao băng

Vào những ngày mà chất chống đông còn rất hiếm, nước từ hệ thống làm mát ô tô trong nhà để xe không có hệ thống sưởi của một đội ô tô đã được xả sau một ngày làm việc để không làm tan khối xi lanh hoặc bộ tản nhiệt - đôi khi cả hai cùng nhau. Nước nóng được đổ vào buổi sáng. Trong sương giá nghiêm trọng, động cơ khởi động mà không gặp vấn đề gì. Bằng cách nào đó, do không có nước nóng, nước đã được đổ từ vòi. Nước ngay lập tức đóng băng. Thử nghiệm rất tốn kém - chính xác bằng chi phí mua và thay thế khối xi lanh và bộ tản nhiệt của một chiếc xe ZIL-131. Ai không tin thì để anh kiểm chứng. và Mpemba đã thử nghiệm với kem. Trong kem, quá trình kết tinh diễn ra khác với trong nước. Hãy thử cắn một miếng kem và một miếng đá bằng răng của bạn. Nhiều khả năng nó không bị đóng băng mà đặc lại do quá trình làm mát. Và nước ngọt, dù nóng hay lạnh, đều đóng băng ở 0*C. Nước lạnh thì nhanh, nhưng nước nóng thì cần thời gian để nguội.

Lãng Khách , 06.05.2016 12:54 | gửi Alex

"c" - tốc độ ánh sáng trong chân không E=mc^2 - công thức biểu thị sự tương đương giữa khối lượng và năng lượng

Albert , 27/07/2016 08:22

Đầu tiên, tương tự với chất rắn (không có quá trình bay hơi). Mới hàn ống nước bằng đồng. Quá trình xảy ra bằng cách đốt nóng đầu đốt khí đến nhiệt độ nóng chảy của chất hàn. Thời gian gia nhiệt của một khớp với khớp nối là khoảng một phút. Tôi đã hàn một khớp với khớp nối và sau một vài phút, tôi nhận ra rằng mình đã hàn sai. Phải mất một chút để cuộn đường ống trong khớp nối. Tôi bắt đầu làm nóng lại mối nối bằng đèn đốt và thật ngạc nhiên, phải mất 3-4 phút để đốt nóng mối nối đến điểm nóng chảy. Sao vậy !? Rốt cuộc, đường ống vẫn nóng và có vẻ như cần ít năng lượng hơn nhiều để làm nóng nó đến điểm nóng chảy, nhưng mọi thứ hóa ra lại ngược lại. Đó là tất cả về độ dẫn nhiệt, cao hơn nhiều đối với một đường ống đã được làm nóng và ranh giới giữa các đường ống nóng và lạnh có thể di chuyển ra xa điểm giao nhau trong hai phút. Bây giờ về nước. Chúng tôi sẽ hoạt động với các khái niệm về tàu nóng và bán nóng. Trong một bình nóng, một ranh giới nhiệt độ hẹp được hình thành giữa các hạt nóng, linh động cao và các hạt lạnh, chuyển động chậm, di chuyển tương đối nhanh từ ngoại vi vào trung tâm, bởi vì tại ranh giới này, các hạt nhanh nhanh chóng từ bỏ năng lượng của chúng (mát ) bởi các hạt ở phía bên kia của ranh giới. Vì thể tích của các hạt lạnh bên ngoài lớn hơn nên các hạt nhanh, giải phóng năng lượng nhiệt của chúng, không thể làm nóng đáng kể các hạt lạnh bên ngoài. Do đó, quá trình làm lạnh nước nóng diễn ra tương đối nhanh. Mặt khác, nước bán nóng có độ dẫn nhiệt thấp hơn nhiều và độ rộng của ranh giới giữa các hạt bán nóng và lạnh rộng hơn nhiều. Sự dịch chuyển đến trung tâm của một ranh giới rộng như vậy xảy ra chậm hơn nhiều so với trường hợp bình nóng. Kết quả là bình nóng nguội đi nhanh hơn bình ấm. Tôi nghĩ rằng cần phải tuân theo động lực học của quá trình làm mát nước ở các nhiệt độ khác nhau bằng cách đặt một số cảm biến nhiệt độ từ giữa đến mép tàu.

Tối đa , 19/11/2016 05:07

Người ta đã xác minh: ở Yamal, trong sương giá, một đường ống dẫn nước nóng bị đóng băng và nó phải được làm ấm lên chứ không được làm lạnh!

Artem, 12.09.2016 01:25

Khó, nhưng tôi nghĩ rằng nước lạnh đặc hơn nước nóng, thậm chí tốt hơn nước đun sôi, và sau đó có sự tăng tốc làm mát, tức là. nước nóng đạt đến nhiệt độ lạnh và vượt qua nó, và nếu bạn tính đến thực tế là nước nóng đóng băng từ bên dưới chứ không phải từ bên trên, như đã viết ở trên, thì điều này sẽ đẩy nhanh quá trình lên rất nhiều!

Alexander Sergeev, 21.08.2017 10:52

Không có tác dụng như vậy. Than ôi. Vào năm 2016, một bài báo chi tiết về chủ đề này đã được xuất bản trên tạp chí Nature: https://en.wikipedia.org/wiki/Mpemba_effect Từ đó, rõ ràng là nếu các thí nghiệm được tiến hành cẩn thận (nếu các mẫu nước ấm và nước lạnh giống nhau ở mọi thứ trừ nhiệt độ), hiệu ứng không được quan sát thấy .

Headlab, 22/08/2017 05:31

Victor , 27/10/2017 03:52 AM

"Thật sự là." - nếu học không hiểu nhiệt dung và định luật bảo toàn năng lượng là gì. Thật dễ dàng để kiểm tra - bạn cần có: mong muốn, đầu, tay, nước, tủ lạnh và đồng hồ báo thức. Và các sân trượt băng, như các chuyên gia viết, được đóng băng (chứa đầy) nước lạnh, và bằng nước ấm, chúng làm phẳng lớp băng cắt. Và vào mùa đông, bạn cần đổ chất lỏng chống đóng băng vào bình chứa của máy giặt chứ không phải nước. Dù sao thì nước cũng sẽ đóng băng và nước lạnh sẽ đóng băng nhanh hơn.

Irina , 23/01/2018 10:58

Các nhà khoa học trên khắp thế giới đã phải vật lộn với nghịch lý này kể từ thời Aristotle, và Viktor, Zavlab và Sergeev hóa ra lại là những người thông minh nhất.

Denis , 01/02/2018 08:51

Tất cả mọi thứ là ngay trong bài viết. Nhưng lý do là hơi khác nhau. Trong quá trình đun sôi, không khí hòa tan trong nó bị bay hơi khỏi nước, do đó, khi nước sôi nguội đi, do đó, mật độ của nó sẽ nhỏ hơn so với nước thô có cùng nhiệt độ. Không có lý do nào khác dẫn đến độ dẫn nhiệt khác nhau ngoại trừ mật độ khác nhau.

Headlab, 01/03/2018 08:58 | trưởng phòng thí nghiệm

Irina :), "các nhà khoa học trên toàn thế giới" không chống lại "nghịch lý" này, đối với các nhà khoa học thực sự, "nghịch lý" này đơn giản là không tồn tại - điều này dễ dàng được xác minh trong điều kiện tái sản xuất tốt. "Nghịch lý" xuất hiện do những thí nghiệm không thể tái tạo của cậu bé người châu Phi Mpemba và được thổi phồng bởi những "nhà khoa học" tương tự :)

hiệu ứng mpemba(Nghịch lý Mpemba) - một nghịch lý nói rằng nước nóng trong những điều kiện nhất định đóng băng nhanh hơn nước lạnh, mặc dù nó phải vượt qua nhiệt độ của nước lạnh trong quá trình đóng băng. Nghịch lý này là một thực tế thực nghiệm mâu thuẫn với những ý tưởng thông thường, theo đó, trong cùng điều kiện, vật nóng hơn cần nhiều thời gian hơn để hạ nhiệt xuống một nhiệt độ nhất định so với vật lạnh hơn để hạ nhiệt xuống cùng nhiệt độ.

Bay hơi

Nhiệt độ khác nhau

hạ thân nhiệt

Khi quá trình siêu lạnh kết thúc và nước đóng băng, nhiều nhiệt bị mất đi và do đó tạo thành nhiều băng hơn.

Nhiều nhà nghiên cứu về hiệu ứng này coi hạ thân nhiệt là yếu tố chính gây ra hiệu ứng Mpemba.

đối lưu

Tuy nhiên, không có bằng chứng thực nghiệm nào chứng minh cho giả thuyết này rằng các lớp nước lạnh và nóng được phân tách bằng đối lưu.

khí hòa tan trong nước

Dẫn nhiệt

O. V. Mosin

văn chươngnguồn:

"Nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh. Tại sao lại như vậy?", Jearl Walker trong The Amateur Scientist, Scientific American, Vol. 237, không. 3, trang 246-257; Tháng 9 năm 1977.

"Sự đóng băng của nước nóng và lạnh", G.S. Kell trong Tạp chí Vật lý Hoa Kỳ, Tập. 37, không. 5, trang 564-565; Tháng 5 năm 1969.

"Siêu lạnh và hiệu ứng Mpemba", David Auerbach, trong Tạp chí Vật lý Hoa Kỳ, Tập. 63, không. 10, trang 882-885; Tháng 10 năm 1995.

"Hiệu ứng Mpemba: Thời gian đóng băng của nước nóng và lạnh", Charles A. Knight, trong Tạp chí Vật lý Hoa Kỳ, Tập. 64, không. 5, tr 524; Tháng 5 năm 1996.

Vào năm 1963, một cậu học sinh đến từ Tanzania tên là Erasto Mpemba đã hỏi giáo viên của mình một câu hỏi ngu ngốc - tại sao kem ấm lại đông cứng nhanh hơn kem lạnh trong tủ đá?

Erasto Mpemba là một học sinh tại trường trung học Magambin ở Tanzania đang làm công việc nấu ăn thực tế. Anh ấy phải tự làm kem - đun sôi sữa, hòa tan đường trong đó, để nguội đến nhiệt độ phòng, sau đó cho vào tủ lạnh để đông cứng. Rõ ràng, Mpemba không phải là một học sinh đặc biệt siêng năng và đã trì hoãn phần đầu tiên của bài tập. Sợ rằng mình sẽ không kịp vào cuối buổi học, anh ấy đã cho sữa vẫn còn nóng vào tủ lạnh. Trước sự ngạc nhiên của anh ấy, nó còn đông lạnh sớm hơn cả sữa của đồng đội anh ấy, được pha chế theo một công nghệ nhất định.

Anh ta quay sang giáo viên vật lý để làm rõ, nhưng anh ta chỉ cười nhạo học sinh, nói như sau: "Đây không phải là vật lý thế giới, mà là vật lý của Mpemba." Sau đó, Mpemba đã thử nghiệm không chỉ với sữa mà còn với nước thông thường.

Trong mọi trường hợp, đã là học sinh của trường trung học Mkvava, anh ấy đã hỏi Giáo sư Dennis Osborne từ Đại học Cao đẳng ở Dar es Salaam (được giám đốc trường mời giảng bài vật lý cho học sinh) về nước: “Nếu bạn lấy hai bình giống hệt nhau đựng các thể tích nước bằng nhau sao cho nước ở một bình có nhiệt độ 35 ° C, bình kia - 100 ° C rồi cho vào tủ đông, bình thứ hai nước sẽ đóng băng nhanh hơn. Tại sao?" Osborn bắt đầu quan tâm đến vấn đề này và ngay sau đó vào năm 1969, cùng với Mpemba, họ đã công bố kết quả thí nghiệm của mình trên tạp chí Giáo dục Vật lý. Từ đó, hiệu ứng mà họ khám phá ra được gọi là hiệu ứng Mpemba.

Bạn có tò mò muốn biết tại sao điều này lại xảy ra không? Chỉ vài năm trước, các nhà khoa học đã giải thích được hiện tượng này ...

Hiệu ứng Mpemba (Nghịch lý Mpemba) là một nghịch lý nói rằng nước nóng trong một số điều kiện nhất định đóng băng nhanh hơn nước lạnh, mặc dù nó phải vượt qua nhiệt độ của nước lạnh trong quá trình đóng băng. Nghịch lý này là một thực tế thực nghiệm mâu thuẫn với những ý tưởng thông thường, theo đó, trong cùng điều kiện, vật nóng hơn cần nhiều thời gian hơn để hạ nhiệt xuống một nhiệt độ nhất định so với vật lạnh hơn để hạ nhiệt xuống cùng nhiệt độ.

Hiện tượng này đã được chú ý vào thời điểm đó bởi Aristotle, Francis Bacon và Rene Descartes. Cho đến nay, vẫn chưa ai biết chính xác cách giải thích hiệu ứng kỳ lạ này. Các nhà khoa học không có một phiên bản duy nhất, mặc dù có rất nhiều. Tất cả là do sự khác biệt về tính chất của nước nóng và nước lạnh, nhưng vẫn chưa rõ tính chất nào đóng vai trò trong trường hợp này: sự khác biệt về quá trình siêu lạnh, bay hơi, hình thành băng, đối lưu hoặc tác động của khí hóa lỏng lên nước ở nhiệt độ khác nhau. Nghịch lý của hiệu ứng Mpemba là thời gian mà cơ thể nguội đi so với nhiệt độ môi trường phải tỷ lệ thuận với chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể này và môi trường. Định luật này được thiết lập bởi Newton và kể từ đó đã được xác nhận nhiều lần trong thực tế. Trong cùng một hiệu ứng, nước ở 100°C nguội xuống 0°C nhanh hơn so với cùng một lượng nước ở 35°C.

Kể từ đó, các phiên bản khác nhau đã được thể hiện, một trong số đó là như sau: một phần của nước nóng lúc đầu chỉ đơn giản là bay hơi, và sau đó, khi một lượng nhỏ hơn còn lại, nước sẽ đông lại nhanh hơn. Phiên bản này, do tính đơn giản của nó, đã trở nên phổ biến nhất, nhưng các nhà khoa học không hoàn toàn hài lòng.

Giờ đây, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Công nghệ Nanyang ở Singapore, do nhà hóa học Xi Zhang đứng đầu, cho biết họ đã giải đáp được bí ẩn lâu đời về lý do tại sao nước ấm đóng băng nhanh hơn nước lạnh. Như các chuyên gia Trung Quốc đã phát hiện ra, bí mật nằm ở lượng năng lượng được lưu trữ trong các liên kết hydro giữa các phân tử nước.

Như bạn đã biết, các phân tử nước bao gồm một nguyên tử oxy và hai nguyên tử hydro được liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị, ở cấp độ hạt giống như sự trao đổi điện tử. Một thực tế nổi tiếng khác là các nguyên tử hydro bị thu hút bởi các nguyên tử oxy từ các phân tử lân cận - trong trường hợp này, các liên kết hydro được hình thành.

Đồng thời, các phân tử nước nói chung đẩy nhau. Các nhà khoa học Singapore nhận thấy rằng nước càng ấm thì khoảng cách giữa các phân tử của chất lỏng càng lớn do lực đẩy tăng lên. Kết quả là các liên kết hydro được kéo dài và do đó tích trữ nhiều năng lượng hơn. Năng lượng này được giải phóng khi nước nguội đi - các phân tử tiếp cận nhau. Và sự trở lại của năng lượng, như bạn biết, có nghĩa là làm mát.

Dưới đây là những giả thuyết được các nhà khoa học đưa ra:

Bay hơi

Nước nóng bốc hơi nhanh hơn từ bình chứa, do đó làm giảm thể tích của nó và một lượng nước nhỏ hơn có cùng nhiệt độ sẽ đóng băng nhanh hơn. Nước được đun nóng đến 100°C mất 16% khối lượng khi được làm lạnh xuống 0°C. Hiệu ứng bay hơi là một hiệu ứng kép. Đầu tiên, khối lượng nước cần thiết để làm mát giảm đi. Và thứ hai, do bay hơi, nhiệt độ của nó giảm.

Nhiệt độ khác nhau

Do chênh lệch nhiệt độ giữa nước nóng và không khí lạnh lớn hơn - do đó, quá trình truyền nhiệt trong trường hợp này mạnh hơn và nước nóng nguội đi nhanh hơn.

hạ thân nhiệt
Khi nước được làm lạnh dưới 0°C, không phải lúc nào nước cũng đóng băng. Trong một số điều kiện nhất định, nó có thể trải qua quá trình siêu lạnh trong khi tiếp tục duy trì trạng thái lỏng ở nhiệt độ dưới điểm đóng băng. Trong một số trường hợp, nước có thể ở dạng lỏng ngay cả ở -20°C. Lý do cho hiệu ứng này là để các tinh thể băng đầu tiên bắt đầu hình thành, cần có các trung tâm hình thành tinh thể. Nếu chúng không ở dạng nước lỏng, thì quá trình siêu lạnh sẽ tiếp tục cho đến khi nhiệt độ hạ xuống đủ để các tinh thể bắt đầu hình thành một cách tự nhiên. Khi chúng bắt đầu hình thành trong chất lỏng siêu lạnh, chúng sẽ bắt đầu phát triển nhanh hơn, tạo thành một lớp băng tuyết sẽ đóng băng thành băng. Nước nóng dễ bị hạ thân nhiệt nhất vì làm nóng nước sẽ loại bỏ các khí hòa tan và bong bóng, do đó có thể đóng vai trò là trung tâm hình thành các tinh thể băng. Tại sao hạ thân nhiệt khiến nước nóng đóng băng nhanh hơn? Trong trường hợp nước lạnh không được làm lạnh siêu tốc, điều xảy ra là một lớp băng mỏng hình thành trên bề mặt của nó, hoạt động như một chất cách điện giữa nước và không khí lạnh, do đó ngăn cản sự bay hơi thêm. Tỷ lệ hình thành các tinh thể băng trong trường hợp này sẽ ít hơn. Trong trường hợp nước nóng đang được làm lạnh phụ, nước được làm mát phụ không có lớp băng bảo vệ bề mặt. Do đó, nó mất nhiệt nhanh hơn nhiều qua phần trên hở. Khi quá trình siêu lạnh kết thúc và nước đóng băng, nhiều nhiệt bị mất đi và do đó tạo thành nhiều băng hơn. Nhiều nhà nghiên cứu về hiệu ứng này coi hạ thân nhiệt là yếu tố chính gây ra hiệu ứng Mpemba.
đối lưu

Nước lạnh bắt đầu đóng băng từ trên cao, do đó làm xấu đi quá trình bức xạ nhiệt và đối lưu, dẫn đến mất nhiệt, trong khi nước nóng bắt đầu đóng băng từ bên dưới. Hiệu ứng này được giải thích là do sự bất thường về mật độ của nước. Nước có mật độ cực đại ở 4°C. Nếu bạn làm lạnh nước xuống 4°C và đặt nó vào môi trường có nhiệt độ thấp hơn, lớp nước trên bề mặt sẽ đóng băng nhanh hơn. Vì nước này nhẹ hơn nước ở 4°C nên nó sẽ ở trên bề mặt, tạo thành một lớp lạnh mỏng. Trong những điều kiện này, một lớp băng mỏng sẽ hình thành trên bề mặt nước trong một thời gian ngắn, nhưng lớp băng này sẽ đóng vai trò là chất cách nhiệt bảo vệ các lớp nước bên dưới, vốn sẽ duy trì ở nhiệt độ 4°C. Do đó, quá trình làm mát tiếp theo sẽ chậm hơn. Trong trường hợp nước nóng, tình hình hoàn toàn khác. Lớp nước trên bề mặt sẽ nguội nhanh hơn do bốc hơi và chênh lệch nhiệt độ lớn hơn. Ngoài ra, các lớp nước lạnh đặc hơn các lớp nước nóng, vì vậy lớp nước lạnh sẽ chìm xuống, nâng lớp nước ấm lên trên bề mặt. Sự lưu thông nước này đảm bảo nhiệt độ giảm nhanh chóng. Nhưng tại sao quá trình này không đạt đến điểm cân bằng? Để giải thích hiệu ứng Mpemba từ quan điểm đối lưu, người ta cho rằng các lớp nước lạnh và nóng được tách ra và quá trình đối lưu tự tiếp tục sau khi nhiệt độ trung bình của nước giảm xuống dưới 4°C. Tuy nhiên, không có bằng chứng thực nghiệm nào chứng minh cho giả thuyết này rằng các lớp nước lạnh và nóng được phân tách bằng đối lưu.

khí hòa tan trong nước

Dẫn nhiệt

Cơ chế này có thể đóng một vai trò quan trọng khi nước được đặt trong ngăn đá tủ lạnh trong các thùng chứa nhỏ. Trong những điều kiện này, người ta đã quan sát thấy rằng bình chứa nước nóng làm tan băng của tủ đông bên dưới, do đó cải thiện khả năng tiếp xúc nhiệt với thành tủ đông và khả năng dẫn nhiệt. Do đó, nhiệt được lấy ra khỏi bình chứa nước nóng nhanh hơn so với bình chứa nước lạnh. Đổi lại, thùng chứa nước lạnh không làm tan tuyết bên dưới. Tất cả các điều kiện này (cũng như các điều kiện khác) đã được nghiên cứu trong nhiều thí nghiệm, nhưng vẫn chưa có được câu trả lời rõ ràng cho câu hỏi - điều nào trong số chúng mang lại khả năng tái tạo 100% hiệu ứng Mpemba. Vì vậy, ví dụ, vào năm 1995, nhà vật lý người Đức David Auerbach đã nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình siêu lạnh đối với nước đối với hiệu ứng này. Ông phát hiện ra rằng nước nóng, đạt đến trạng thái siêu lạnh, đóng băng ở nhiệt độ cao hơn nước lạnh, và do đó nhanh hơn nước lạnh. Nhưng nước lạnh đạt đến trạng thái siêu lạnh nhanh hơn nước nóng, do đó bù đắp cho độ trễ trước đó. Ngoài ra, kết quả của Auerbach mâu thuẫn với dữ liệu trước đó rằng nước nóng có thể đạt được khả năng siêu lạnh lớn hơn do có ít trung tâm kết tinh hơn. Khi nước được đun nóng, các khí hòa tan trong nước được loại bỏ khỏi nước và khi đun sôi, một số muối hòa tan trong nước kết tủa. Cho đến nay, chỉ có một điều có thể khẳng định - việc tái tạo hiệu ứng này phụ thuộc đáng kể vào các điều kiện mà thí nghiệm được thực hiện. Chính xác bởi vì nó không phải lúc nào cũng được sao chép.

Và đây là lý do rất có thể.

Như các nhà hóa học viết trong bài báo của họ, có thể tìm thấy trên trang web in sẵn arXiv.org, các liên kết hydro bị kéo căng mạnh hơn trong nước nóng so với trong nước lạnh. Do đó, hóa ra là nhiều năng lượng hơn được lưu trữ trong các liên kết hydro của nước nóng, có nghĩa là nhiều năng lượng hơn được giải phóng khi được làm lạnh xuống nhiệt độ dưới 0 độ C. Vì lý do này, đóng băng nhanh hơn.

Cho đến nay, các nhà khoa học chỉ giải được câu đố này về mặt lý thuyết. Khi họ đưa ra bằng chứng thuyết phục về phiên bản của mình, thì câu hỏi tại sao nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh có thể được coi là đã khép lại.

Nước nào đóng băng nhanh hơn, nóng hay lạnh, bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, nhưng bản thân câu hỏi có vẻ hơi lạ. Người ta hiểu, và người ta biết từ vật lý, rằng nước nóng vẫn cần thời gian để nguội xuống nhiệt độ của nước lạnh tương đương để biến thành băng. Nước lạnh có thể bỏ qua giai đoạn này, và theo đó, nó sẽ thắng kịp thời.

Nhưng câu trả lời cho câu hỏi nước nào đóng băng nhanh hơn - lạnh hay nóng - trên đường phố trong sương giá, thì bất kỳ cư dân nào ở các vĩ độ phía bắc đều biết. Trên thực tế, về mặt khoa học, hóa ra trong mọi trường hợp, nước lạnh đơn giản là phải đóng băng nhanh hơn.

Giáo viên vật lý cũng vậy, người được cậu học sinh Erasto Mpemba tiếp cận vào năm 1963 với yêu cầu giải thích tại sao hỗn hợp lạnh của kem trong tương lai đông cứng lâu hơn hỗn hợp tương tự nhưng nóng.

"Đây không phải là vật lý thế giới, mà là một loại vật lý Mpemba nào đó"

Vào thời điểm đó, giáo viên chỉ cười nhạo điều này, nhưng Deniss Osborne, giáo sư vật lý, người từng học cùng trường nơi Erasto học, đã xác nhận bằng thực nghiệm sự tồn tại của hiệu ứng như vậy, mặc dù sau đó không có lời giải thích nào cho điều này. . Năm 1969, một tạp chí khoa học nổi tiếng đã xuất bản một bài báo chung của hai người mô tả hiệu ứng đặc biệt này.

Nhân tiện, kể từ đó, câu hỏi nước nào đóng băng nhanh hơn - nóng hay lạnh, có tên riêng - hiệu ứng, hay nghịch lý, Mpemba.

Câu hỏi đã có từ rất lâu

Đương nhiên, một hiện tượng như vậy đã xảy ra trước đây và nó đã được đề cập trong các công trình của các nhà khoa học khác. Không chỉ cậu học sinh quan tâm đến câu hỏi này, mà Rene Descartes và thậm chí cả Aristotle đã từng nghĩ về nó.

Đây chỉ là những cách tiếp cận để giải quyết nghịch lý này chỉ bắt đầu được xem xét vào cuối thế kỷ XX.

Điều kiện để xảy ra nghịch lý

Đối với kem, không chỉ nước thông thường đóng băng trong quá trình thí nghiệm. Phải có một số điều kiện nhất định để bắt đầu tranh luận nước nào đóng băng nhanh hơn - lạnh hay nóng. Điều gì ảnh hưởng đến quá trình này?

Bây giờ, trong thế kỷ 21, một số giải pháp đã được đưa ra để giải thích nghịch lý này. Nước nào đóng băng nhanh hơn, nóng hay lạnh, có thể phụ thuộc vào thực tế là nó có tốc độ bay hơi cao hơn nước lạnh. Do đó, thể tích của nó giảm và khi thể tích giảm, thời gian đóng băng sẽ ngắn hơn so với việc chúng ta lấy một thể tích nước lạnh ban đầu tương tự.

Tủ đông đã rã đông từ lâu

Nước nào đóng băng nhanh hơn và tại sao lại như vậy, có thể bị ảnh hưởng bởi lớp tuyết lót có thể có trong ngăn đá của tủ lạnh dùng cho thí nghiệm. Nếu bạn lấy hai bình chứa có thể tích giống hệt nhau, nhưng một trong số chúng sẽ chứa nước nóng và nước lạnh còn lại, thì bình chứa nước nóng sẽ làm tan tuyết bên dưới, do đó cải thiện sự tiếp xúc của mức nhiệt với thành tủ lạnh. Một thùng chứa nước lạnh không thể làm điều đó. Nếu không có lớp lót tuyết như vậy trong tủ lạnh, nước lạnh sẽ đóng băng nhanh hơn.

Trên - dưới

Ngoài ra, hiện tượng nước đóng băng nhanh hơn - nóng hay lạnh, được giải thích như sau. Theo một số định luật nhất định, nước lạnh bắt đầu đóng băng từ các lớp trên, khi nước nóng làm theo cách khác - nó bắt đầu đóng băng từ dưới lên. Nó chỉ ra rằng nước lạnh, có một lớp lạnh bên trên với băng đã được hình thành ở một số nơi, do đó làm trầm trọng thêm quá trình đối lưu và bức xạ nhiệt, do đó giải thích nước nào đóng băng nhanh hơn - lạnh hay nóng. Một bức ảnh từ các thí nghiệm nghiệp dư được đính kèm và ở đây nó có thể nhìn thấy rõ ràng.

Hơi nóng thoát ra ngoài, hướng lên trên, và ở đó nó gặp một lớp rất mát. Không có đường dẫn tự do cho bức xạ nhiệt nên quá trình làm mát trở nên khó khăn. Nước nóng hoàn toàn không có rào cản như vậy trên đường đi của nó. Cái nào đóng băng nhanh hơn - lạnh hay nóng, tùy thuộc vào kết quả có thể xảy ra, bạn có thể mở rộng câu trả lời bằng cách nói rằng bất kỳ loại nước nào cũng có một số chất hòa tan trong đó.

Các tạp chất trong thành phần của nước là một yếu tố ảnh hưởng đến kết quả

Nếu bạn không gian lận và sử dụng nước có cùng thành phần, trong đó nồng độ của một số chất giống hệt nhau, thì nước lạnh sẽ đóng băng nhanh hơn. Nhưng nếu một tình huống xảy ra khi các nguyên tố hóa học hòa tan chỉ có trong nước nóng, trong khi nước lạnh không có chúng, thì nước nóng có cơ hội đóng băng sớm hơn. Điều này được giải thích là do các chất hòa tan trong nước tạo thành các tâm kết tinh, với một số ít các tâm này thì việc chuyển nước sang trạng thái rắn gặp nhiều khó khăn. Thậm chí có thể làm siêu lạnh nước, theo nghĩa là ở nhiệt độ dưới 0, nó sẽ ở trạng thái lỏng.

Nhưng tất cả các phiên bản này, rõ ràng, không phù hợp với các nhà khoa học cho đến cuối cùng, và họ vẫn tiếp tục nghiên cứu vấn đề này. Vào năm 2013, một nhóm các nhà nghiên cứu ở Singapore cho biết họ đã giải quyết được bí ẩn lâu đời.

Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc cho rằng bí mật của hiệu ứng này nằm ở lượng năng lượng được lưu trữ giữa các phân tử nước trong các liên kết của nó, được gọi là liên kết hydro.

Câu trả lời từ các nhà khoa học Trung Quốc

Thông tin thêm sẽ theo sau, để hiểu được cần phải có một số kiến thức về hóa học để tìm ra nước nào đóng băng nhanh hơn - nóng hay lạnh. Như bạn đã biết, nó bao gồm hai nguyên tử H (hydro) và một nguyên tử O (oxy) được liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị.

Nhưng các nguyên tử hydro của một phân tử cũng bị thu hút bởi các phân tử lân cận, với thành phần oxy của chúng. Những liên kết này được gọi là liên kết hydro.

Đồng thời, điều đáng ghi nhớ là đồng thời các phân tử nước tác động lực đẩy lẫn nhau. Các nhà khoa học lưu ý rằng khi nước được làm nóng, khoảng cách giữa các phân tử của nó tăng lên và điều này được tạo điều kiện thuận lợi bởi lực đẩy. Nó chỉ ra rằng chiếm một khoảng cách giữa các phân tử ở trạng thái lạnh, người ta có thể nói rằng chúng kéo dài và chúng có nguồn cung cấp năng lượng lớn hơn. Dự trữ năng lượng này được giải phóng khi các phân tử nước bắt đầu tiếp cận nhau, tức là quá trình làm mát xảy ra. Hóa ra là nguồn cung cấp năng lượng lớn hơn trong nước nóng và sự giải phóng năng lượng lớn hơn khi được làm lạnh đến nhiệt độ dưới 0 độ xảy ra nhanh hơn so với trong nước lạnh, nơi có nguồn cung cấp năng lượng như vậy nhỏ hơn. Vậy nước nào đóng băng nhanh hơn - lạnh hay nóng? Trên đường phố và trong phòng thí nghiệm, nghịch lý Mpemba sẽ xảy ra và nước nóng sẽ biến thành băng nhanh hơn.

Nhưng câu hỏi vẫn còn bỏ ngỏ

Chỉ có xác nhận lý thuyết về manh mối này - tất cả điều này được viết bằng các công thức đẹp và có vẻ hợp lý. Nhưng khi dữ liệu thực nghiệm, nước nào đóng băng nhanh hơn - nóng hay lạnh, sẽ được đưa vào ý nghĩa thực tế và kết quả của chúng sẽ được trình bày, thì có thể coi câu hỏi về nghịch lý Mpemba đã khép lại.