معلومات

ما هو تأثير Mpemba؟

ما هو تأثير Mpemba؟

هل تساءلت يومًا ما إذا كان الماء الساخن يمكن أن يتجمد بسرعة أكبر من الماء البارد؟ إذا كان الأمر كذلك ، فأنت بحاجة إلى معرفة تأثير Mpemba.

ببساطة ، فإن تأثير Mpemba هو الاسم الذي يطلق على هذه الظاهرة عندما يتجمد الماء الساخن بسرعة أكبر من الماء البارد. على الرغم من أن التأثير قد لوحظ منذ قرون ، إلا أنه لم ينشر كملاحظة علمية حتى عام 1968

تم تسمية Mpemba Effect باسم Erasto Mpemba ، وهو تلميذ تنزاني ادعى أن الآيس كريم سيتجمد بشكل أسرع إذا تم تسخينه قبل تجميده. على الرغم من أن نظرائه سخروا منه ، إلا أن Mpemba حصل على الضحك الأخير عندما أجرى مدربه تجربة ، مما يدل على التأثير. لاحظ Mpemba ومدير المدرسة الدكتور Denis G. Osborne أن الوقت اللازم لبدء التجميد يستغرق وقتًا أطول إذا كانت درجة حرارة الماء الأولية 25 درجة مئوية واستغرق وقتًا أقل بكثير إذا كانت درجة حرارة البدء 90 درجة مئوية.

أسباب حدوث تأثير Mpemba

لا يعرف العلماء تمامًا سبب تجمد الماء الساخن في بعض الأحيان بسرعة أكبر من الماء البارد. لا يشاهد تأثير Mpemba دائمًا - غالبًا ما يتجمد الماء البارد قبل الماء الساخن. من المحتمل أن يكون تفسير التأثير مرتبطًا بالشوائب الموجودة في الماء ، والتي تعمل كمواقع للتجميد. قد تشمل العوامل الأخرى:

  • تأثير من تبخر الماء الساخن
  • زيادة الحمل الحراري في الماء الساخن
  • زيادة ميل الماء البارد إلى التبريد الفائق مقارنة بالماء الساخن
  • كميات مختلفة محتملة من الغازات الذائبة في الماء البارد مقارنة بالماء الساخن
  • تأثير تكوين الصقيع - يميل الماء الساخن إلى التجمد من القاع بينما يميل الماء البارد إلى التجمد من الأعلى
  • التوصيل الحراري ، مما يتسبب في إذابة حاوية الماء الساخن من خلال الجليد العازل في الثلاجة ، مما قد يعرض الحاوية لطبقة أكثر برودة تحت الجليد

تعرف على المزيد حول نقطة تجمد الماء.

مصادر

Burridge ، هنري C. "التشكيك في تأثير Mpemba: الماء الساخن لا يبرد بسرعة أكبر من البرد" ، المجلد 6 من التقارير العلمية ، بول ف. ليندن ، رقم المقالة: 37665 ، 24 نوفمبر 2016.

Jeng ، Monwhea (2006). "الماء الساخن يمكن أن يتجمد أسرع من البرد؟!؟". المجلة الأمريكية للفيزياء. 74 (6): 514-522. أرخايف: الفيزياء / 0512262. دوى: 10.1119 / 1.2186331

جين ، جيهيوك ؛ غودارد الثالث ، وليام أ. (2015). "الآليات الكامنة وراء تأثير Mpemba في الماء من المحاكاة الحيوية الجزيئية". مجلة الكيمياء الفيزيائية. 119 (5): 2622-2629. دوى: 10.1021 / jp511752n

تاو ، يونوين ؛ زو ، ونلي ؛ جيا ، جونتينج ؛ لي ، وي ؛ كريمر ، ديتر (2017). "طرق مختلفة لترابط الهيدروجين في الماء - لماذا يتجمد الماء الدافئ بشكل أسرع من الماء البارد؟". مجلة النظرية الكيميائية والحساب. 13 (1): 55-76. دوى: 10.1021 / acs.jctc.6b00735