Sådan forvandler du hurtigt vand til isterninger

2024 Forfatter: Malcolm Clapton | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 03:51

Lad os åbne kortene med det samme: varmt eller varmt vand fryser hurtigere end koldt eller koldt vand. Dette paradoks kaldes Mpemba-effekten. Læs om hvorfor det virker i modstrid med logikken og hvilken temperatur vandet skal have, for at det hurtigere bliver til is, læs vores artikel.

Mpemba effekt

Denne historie begyndte for mere end et halvt århundrede siden, men er ikke blevet løst den dag i dag. Og alt sammen fordi, uanset hvor hårdt tusindvis af nysgerrige sind fra hele planeten prøvede, kunne de ikke finde den eneste rigtige løsning på Mpemba-gåden.

I 1963 bemærkede en obskur afrikansk studerende ved navn Erasto Mpemba en særhed: en varm isblanding størkner hurtigere end en afkølet.

Observationen virkede så usandsynlig, at fysiklæreren kun kunne grine af den uheldige forsøgsleders opdagelse. Erasto var dog overbevist om, at han havde ret og var ikke bange for at blive til grin igen: Lidt senere rejste han et glat spørgsmål med Denis Osborne, professor ved University of Dar es Salaam, Tanzania. Videnskabsmanden hoppede ikke til forhastede konklusioner og besluttede at studere problemet. Så i 1969 offentliggjorde tidsskriftet Physics Education materiale, der beskrev Mpemba-paradokset.

I videnskabelige kredse huskede de straks, at de største hjerner i gamle tider allerede havde sagt noget lignende. For eksempel nævnte selv Aristoteles indbyggerne i den antikke græske Pontus, som under vinterfiskeri opvarmede vandet og gennemblødte sivene i det, så det stivnede hurtigere. Mange århundreder senere skrev Francis Bacon: "Lidt køligt vand fryser meget lettere end helt koldt vand."

Generelt er spørgsmålet lige så gammelt som verden, men det vækker kun interesse for løsningen. I løbet af de sidste årtier er mange teorier blevet fremsat for at forklare Mpemba-effekten. De mest sandsynlige blev annonceret i 2013 ved en gallabegivenhed arrangeret af Royal Society of Chemistry of Great Britain. Den faglige sammenslutning undersøgte 22.000 (!) udtalelser og fremhævede kun én af dem, tilhørende Nikola Bregović.

En kroatisk kemiker påpegede vigtigheden af konvektion og underafkøling af en væske, når den fryser.

Sådan beskrives disse fænomener på Wikipedia:

• Koldt vand begynder at fryse fra oven og bremser derved processerne med varmestråling og konvektion og dermed varmetabet, mens varmt vand begynder at fryse nedefra.
• En underafkølet væske er en væske, der har en temperatur under krystallisationstemperaturen ved et givet tryk. En underafkølet væske opnås på den sædvanlige måde ved afkøling i fravær af krystallisationscentre.

Den verdensomspændende anerkendelse og £ 1.000 checken var en god belønning. Vinderen blev i øvrigt mødt af Erasto Mpemba og Denis Osborne.

Hvad skal temperaturen på vandet være inden frysning

Der er stadig ikke noget entydigt svar på dette spørgsmål. Selvom Royal Society of Chemistry var fast besluttet, stoppede det ikke helt kontroversen. Indtil nu er nye hypoteser blevet fremsat, og gendrivelser er blevet udtrykt.

Selvom der er et lille fingerpeg: det populærvidenskabelige tidsskrift New Scientist foretog forskning og konkluderede, at de bedste betingelser for at gentage Mpemba-effekten er to beholdere med vand med en temperatur på 35 og 5 ° C.

Så hvis der er meget kort tid tilbage før festen, skal du fylde isformene med vand, hvis temperatur kan sammenlignes med stuetemperatur i den varme sommer. Det er bedst ikke at bruge godt eller koldt postevand.