Nga tubig freezes paspas: init o bugnaw? Unsay magdepende kini

Sa pagkatinuod, ang pipila tubig freezes mas paspas, init o bugnaw, nga apektado sa daghang mga butang, apan ang pangutana sa iyang kaugalingon daw sa usa ka gamay talagsaon. Kini nakasabut, ug kini nailhan gikan sa physics nga init nga tubig sa gihapon nagkinahanglan og panahon sa pabugnawan sa bugnaw nga temperatura sa tubig gitandi sa pagpabalik sa yelo. Bugnaw nga tubig mahimo laktawi kini nga lakang ug, sa tinagsa, sa ibabaw sa panahon nga kini modaug. Apan ang tubag sa pangutana sama sa nga sa tubig freezes mas paspas - init o bugnaw - sa gawas sa bugnaw, siya nahibalo sa tanan nga pumoluyo sa amihanang mga dapit. Sa pagkatinuod, sa usa ka siyentipikanhong paagi, kini makita nga sa bisan unsa nga kaso, bugnaw nga tubig mao lamang nga obligado sa freeze mas paspas.

Lang naghunahuna ako ug physics magtutudlo, nga mibalik estudyante Erasto Mpemba sa 1963 uban sa usa ka hangyo sa pagpatin-aw kon nganong ang mga bugnaw nga sagol umaabot nga ice cream frozen na kay susama nga, apan sa init.

"Dili kini usa ka kalibutan pisika, ug ang uban pisika Mpemba"

Niadtong panahona, ang magtutudlo lang mikatawa bahin niini, apan Deniss Osborne, propesor sa physics, nga sa makausa panon sa sa mao gihapon nga eskwelahan, diin siya nagtuon Erasto, experimentally nagpamatuod sa paglungtad sa maong usa ka epekto, bisan tuod usa ka pagpasabut kon kini dili. Sa 1969, sa popular nga magasin sa siyensiya nga gipatik sa usa ka hiniusa nga papel sa duha ka tawo, nga gihulagway niini nga matang sa epekto. Sukad niadto, sa dalan, ang pangutana nga tubig freezes mas paspas - init o bugnaw, adunay iyang kaugalingon nga ngalan - ang epekto o paradox Mpemba.

Ang pangutana mitindog sa dugay na

Natural lang, sa wala pa kini nga panghitabo nahitabo sa mahimo, ug kini nga gihisgotan diha sa mga buhat sa ubang mga eskolar. Dili lamang ang estudyante nga interesado sa niini nga pangutana, apan usab sa imong panahon sa paghunahuna mahitungod sa nga Frensis Bekon, Rene Dekart, ug bisan Aristotle. Nga lamang moduol sa pagsulbad niini nga panagsumpaki nagsugod sa pagtan-aw lamang sa katapusan sa sa ikakaluhaan ka siglo.

Mga kahimtang sa paradox nahitabo

Sama sa kaso sa ice cream, dili lang ordinaryo nga tubig freezes sa panahon sa eksperimento. Adunay kinahanglan nga pipila ka mga kahimtang aron sa pagsugod sa usa ka debate nga tubig freezes mas paspas - init o bugnaw. Unsay makaapekto sa dagan sa proseso?

Karon, diha sa ika-21 nga siglo, ibutang sa unahan ang usa ka gidaghanon sa mga mga kapilian nga mahimong ipatin-aw sa mga panagsumpaki danyj. Kana nga tubig freezes mas paspas, init o bugnaw, mahimo nga magdepende sa sa kamatuoran nga ang mga init nga tubig adunay labaw pa kay sa bugnaw, ang rate sa alisngaw. Busa, ang gidaghanon sa iyang mga pagminus, mga pagmobu, ug mahimo nga mas gamay ingon sa mga moubos gidaghanon ug sa kaging nga panahon, kay sa kon kita sa sama nga orihinal nga gidaghanon sa bugnaw nga tubig.

Kini dugay na nga defrosted freezer

Sa pagkatinuod, ang pipila tubig freezes mas paspas, ug ngano nga kini nahitabo, makaapekto nieve layning nga pagkuha sa dapit sa prisir refrigerator, nga gigamit alang sa eksperimento. Kon kita pagkuha sa duha ka mga sudlanan mga susama sa gidak-on, apan sa usa kanila mahimong init nga tubig, ug sa uban nga mga - bugnaw nga tubig nga sudlanan uban sa init nga matunaw sa ilalum sa usa ka nieve, sa ingon sa pagpalambo sa mga sa kainit layer kontak sa kuta refrigerator. Ang sudlanan sa mga bugnaw nga tubig dili makahimo niini. Kon ang ingon nga ang usa ka hapin sa nieve sa refrigerator dili bugnaw nga tubig kinahanglan nga kainit mas paspas.

Top - ubos

Usab, ang mga panghitabo sa nga tubig freezes mas paspas - init o bugnaw, nga gipatin-aw ingon sa mosunod. Human sa pipila ka mga balaod, bugnaw nga tubig magsugod sa freeze gikan sa ibabaw sapaw, mga haklap sa diha nga mainit nga nagabuhat niini sa laing paagi sa tibuok - magsugod sa freeze gikan sa ubos sa. Mao kini ang mopatim-aw nga ang mga bugnaw nga tubig, nga may usa ka top layer uban sa bugnaw nga mga dapit na nga nag-umol yelo sa iyang kaugalingon deteriorates mao nga ang mga proseso sa convection ug sa kainit radiation, sa ingon mipasabut kon unsa ang tubig freezes mas paspas - init o bugnaw. Mga litrato gikan sa mga eksperimento amateur gilakip, ug dinhi kini mao ang tin-aw nga makita.

Heat moabut gikan, nagtinguha ngadto sa itaas, ug gisugat sa usa ka kaayo nga bugnaw higdaanan. Free dalan alang kainit radiation dili anaa, tungod kay ang makapabugnaw proseso mahimong lisud. Ang maong mga babag diha sa iyang dalan adunay hingpit nga walay init nga tubig. Unsay freezes mas paspas - init o bugnaw, kini nag-agad sa kon unsa ang lagmit nga resulta, mahimo extend sa tubag nga sa bisan unsa nga tubig nga adunay usa ka pipila ka mga bahandi dissolved niini.

Mga hugaw sa komposisyon nga tubig ingon nga usa ka butang nga naka-apekto sa resulta sa

Kon dili manikas ug sa paggamit sa tubig uban sa sama nga komposisyon, diin ang konsentrasyon sa pipila ka mga butang mao ang mga susama, nan ang bugnaw nga tubig kinahanglan nga frozen paspas. Apan kon ang sama nga kahimtang sa mahitabo sa diha nga ang dissolved kemikal nga mga elemento nga anaa lamang sa init nga tubig ug bugnaw nga tubig sa samang higayon sila wala, nan kini mao ang posible nga sa may init nga tubig freeze sa atubangan. Ang rason mao nga ang solutes sa tubig sa paghimo sa crystallization centers, ug uban sa usa ka gamay nga gidaghanon sa mga niini nga mga sentro sa paghimo sa tubig nga sa lig-on nga estado mao ang lisud. Tingali bisan supercooled tubig, sa diwa nga sa sub-zero temperatura, kini sa usa ka liquid nga kahimtang.

Apan kining tanan nga mga bersiyon, dayag, dili hangtud sa katapusan sa mga organisadong mga siyentipiko ug sila nagpadayon sa pagtrabaho sa niini nga isyu. Sa 2013, ang usa ka grupo sa mga tigdukiduki sa Singapore miingon nga sila nakahimo sa pagsulbad sa edad nga-daan nga tigmo. Usa ka grupo sa mga Chinese siyentipiko nag-ingon nga ang tinago sa epekto niini nga mao ang kantidad sa enerhiya, nga gitipigan sa taliwala sa mga molekula sa tubig diha sa iyang komunikasyon, nagtumong sa idroheno.

Ang tubag gikan sa Chinese siyentipiko

Dugang pa nga impormasyon mosunod, alang sa usa ka pagsabot sa nga mao ang gikinahanglan nga adunay pipila ka mga kahibalo sa chemistry sa pagsabut kon unsa ang matang sa tubig freezes mas paspas - init o bugnaw. Ingon sa nailhan, sa tubig molekula naglangkob sa duha ka atomo sa H (hydrogen) ug usa ka atomo sa O (oksiheno) nga gipahigayon sa tingub pinaagi sa covalent talikala.

Apan usab ka hydrogen atomo ug mga molekula madani sa silingang mga molekula, sa ilang oxygen component. Kini mao ang kini nga mga mga talikala gitawag idroheno.

Kini kinahanglan nga pagahinumduman nga sa samang higayon, sa tubig molekula molihok sa matag uban nga mga dulumtanan. Siyentipiko nakamatikod nga ang pagpainit sa tubig nagdugang sa gilay-on sa taliwala sa iyang mga molekula ug makatampo niini nga lang makangilil-ad nga pwersa. Kini turns nga hydrogen talikala, pagkuha sa usa ka gilay-on sa taliwala sa mga molekula sa bugnaw nga kahimtang mahimong miingon sa tuy-oron, ug sila adunay usa ka mas dako nga kantidad sa enerhiya. Kini mao ang kini nga gitipigan enerhiya nga gipagawas sa diha nga tubig molekula magsugod sa pagduol sa usag usa, ie, adunay usa ka makapabugnaw. Mopatim-aw nga mas dako nga enerhiya nga gitipigan sa sa init nga tubig ug pagdugang sa iyang release sa makapabugnaw sa ubos sa sero nga temperatura, kini mao ang mas paspas pa kay sa sa bugnaw nga tubig, sa diin ang suplay sa maong enerhiya dili kaayo. Busa nga tubig freezes mas paspas - init o bugnaw? Sa dalan, ug sa laboratory kinahanglan nga usa ka panagsumpaki Mpemba ug init nga tubig kinahanglan nga mobalik ngadto sa yelo mas paspas.

Apan ang pangutana mao bukas pa gihapon

Adunay usa lamang ka teyoriya kumpirmasyon sa mga timaan - sa tanan nga gisulat pormula ug matahum daw katuohan. Apan sa diha nga ang mga resulta sa mga eksperimento nga tubig freezes mas paspas - init o bugnaw, nga gitugyan diha sa usa ka praktikal nga diwa, ug ang ilang mga resulta nga gipresentar, nan kini mahimong posible nga sa paghunahuna sa pangutana sa panagsumpaki Mpemba sirado.