MPEMBA 효과 또는 왜 뜨거운 물이 감기보다 빠르게 동결합니까? 당신이 물에 대해 알지 못하는 것.

MPEMBA 효과 (MPEMBI의 Paradox) - 일부 조건에서 온수가 냉수의 냉수의 온도를 겪어야하지만, 일부 조건에서 더운 물이 추위보다 빠르게 얼어 붙어야한다고 말한 패로다. 이 역설은 실험적 사실동일한 조건으로 동일한 조건으로, 특정 온도로 냉각하기위한 더 많은 가열 된 몸체가 동일한 온도로 냉각하기위한 가열 된 몸체보다 많은 시간을 필요로합니다.

이 현상은 Aristotle, Francis Bacon 및 Rene Descart에서 한 번에 알아 차렸지 만 1963 년에만 탄자니아 모범생 Erassto Mepembea는 아이스크림의 뜨거운 혼합물이 추위보다 빠르게 정지한다는 것을 발견했습니다.

탄자니아에있는 Magambaba 고등학교 학생으로서 Tanzania Erasto Mpemba가 실무 요리사 케이스에서. 그는 수제 아이스크림을 끓여서 우유를 끓여서 설탕을 녹이고 실내 온도로 냉각시킨 다음 냉장고에 넣어 냉장고에 넣어야했습니다. 분명히 MPEMBBA는 특히 부지런한 학생이 아니었고 업무의 첫 번째 부분의 성취와 함께 predered되었습니다. 그가 수업이 끝날 때까지 시간이 없을 것을 두려워하고, 그는 냉장고에 여전히 뜨거운 우유를 넣었습니다. 그의 놀라움에, 그것은 주어진 기술에 따라 조리 된 그의 동지의 우유보다 일찍조차 멈 춥니 다.

그 후, MPEMBA는 우유뿐만 아니라 보통의 물로 실험했습니다. 어쨌든 MKVAVA 고등학생의 학생으로서 그는 DAR ES Salama의 대학 대학에서 Dennis Osborne 교수에 대한 질문을 요청했습니다 (대학 교실의 물리학에 관한 강연을 읽으십시오 ":" 물이 동일한 양의 물을 가진 컨테이너는 그 중 하나에서, 물은 35 ° C의 온도를 가지며, 다른 1 ℃에서 냉동실에 넣은 다음 두 번째 물에서 더 빨리 정지합니다. 왜? " Osborne는이 문제에 관심이 있고 1969 년에 MPEMBA와 함께 잡지 "물리 교육"에서 실험 결과를 발표했습니다. 그 이후로 발견 된 효과가 호출됩니다 mPEMBA의 효과.

지금까지는이 이상한 효과를 설명하는 방법을 알고 있습니다. 과학자들은 단일 버전이 없지만 많은 것이 있습니다. 그것은 뜨겁고 차가운 물의 성질의 차이에 관한 것입니다. 그러나이 경우에 역할을하는 것은 아직 분명하지 않습니다 : 과냉각, 증발, 얼음 형성, 대류 또는 다른 물에 배출 된 가스의 효과의 차이 온도.

MPEMBA의 효과의 역설성은 몸이 온도까지 냉각되는 시간입니다. 주위이 신체의 온도와 환경의 차이에 비례해야합니다. 이 법은 여전히 \u200b\u200b뉴턴이 설립되었으며 그 이후로 여러 번 실제로 확인되었습니다. 이 효과에서 온도가 100 ° C 인 물이 35 ℃의 온도가있는 동일한 양의 물보다 0 ° C의 온도로 0 ° C가 냉각됩니다.

그럼에도 불구하고 MPEMBA의 효과가 유명한 물리학의 틀 안에있는 설명과 유명한 물리학의 프레임 워크를 찾을 수 있기 때문에 역설을 의미하지는 않습니다. MPEMBU의 효과에 대한 몇 가지 설명은 다음과 같습니다.

증발

뜨거운 물이 더 빠르게 증발하여 용기에서 증발하여 볼륨을 줄이고 동일한 온도가 더 작은 물이 더 빨리 멈 춥니 다. 물로 100 개로 가열하면 냉각시 섭씨 16 %가 0 C로졌습니다.

증발 효과 - 이중 효과. 첫째, 냉각에 필요한 물의 질량이 감소됩니다. 그리고 둘째로, 수상에서 증기 상으로의 전이가 증발되는 열이 감소되어 온도가 감소된다.

온도 차이

뜨거운 물과 차가운 공기 사이의 온도차가 더 많으므로이 경우 열교환이 \u200b\u200b더 강렬하고 뜨거운 물이 더 빨리 냉각됩니다.

슈퍼 냉각

물이 0 ℃ 이하로 냉각되면 항상 동결되지는 않습니다. 일부 조건에서는 냉동 지점의 온도 이하의 온도보다 낮은 온도에서 액체를 계속 유지하면서 저체온증을 겪을 수 있습니다. 경우에 따라 물은 -20 ℃의 온도에서도 액체로 남아있을 수 있습니다.

이 효과의 이유는 첫 번째 얼음 결정을 형성하기 시작하기 위해 결정 형성 센터가 필요하다는 것입니다. 액체 물이 아닌 경우, 기온이 자발적으로 형성되기 시작할 때까지 슈퍼 쿨링이 계속됩니다. 과냉식 유체에서 형성되기 시작할 때, 그들은 얼어 붙는 루피를 형성 할 수있는 웅덩이를 형성하기 시작할 것입니다.

뜨거운 물은 가열이란 용해 된 가스와 거품을 제거하기 때문에 수열기에 가장 취약합니다.이 가스는 빙상의 형성을위한 센터 역할을 할 수 있습니다.

왜 과냉각이 뜨거운 물이 더 빨리 막을 수 있습니까? 찬물의 경우 다음에 과용하지 않은 물. 이 경우, 얇은 얼음 층이 용기의 표면에 형성 될 것이다. 이 얼음 층은 물과 차가운 공기 사이의 절연체로 작용하고 추가 증발을 방지합니다. 이 경우 얼음 결정체의 형성 속도는 적습니다. 뜨거운 물의 경우, 과냉각을 겪고, 과냉각 물은 얼음의 보호 표면 층을 가지고 있지 않습니다. 따라서 열린 상단을 통해 열이 훨씬 빠르게 쉽게 쉽게됩니다.

저체온증이 끝나고 물이 얼어 붙은 과정이 훨씬 더 잃어 버리고 따라서 더 많은 얼음이 형성됩니다.

이 효과의 많은 연구원은 MPEMB 효과의 경우 주요 요인에 대한 과냉각을 고려합니다.

전달

냉수는 위에서 동결하기 시작하여 열 방출 및 대류의 과정을 악화시켜 열 손실이며, 온수는 아래에서 동결하기 시작합니다.

이러한 물 밀도 이상의 효과가 설명됩니다. 물은 4 ℃에서 최대 밀도를 가지며 냉각수를 4 초로 늘리고 더 낮은 온도로 옮기면 물의 표면층이 더 빨리 멈출 것입니다. 이 물은 4 초의 온도에서 물보다 덜 조밀하기 때문에 표면에 남아 있으며 얇은 콜드 층을 형성합니다. 이러한 조건 하에서는 얇은 얼음 층이 짧은 시간 동안 물의 표면에 형성되지만,이 얼음 층은 물의 하부 층을 보호하는 절연체가 될 것이며, 이는 4 ℃의 온도에 남아있을 것이다. 따라서, 추가 냉각 공정은 느리게 될 것이다.

온수의 경우 상황은 완전히 다릅니다. 증발로 인해 물의 표면층이 냉각되며 큰 차이점 온도. 또한, 냉수층은 온수층보다 더 조밀하므로 냉수층이 떨어지면 따뜻한 물 층을 표면으로 들어 올립니다. 이러한 물 순환은 온도가 급격히 떨어지는 것을 제공합니다.

그러나이 과정이 왜 평형 포인트에 도달하지 못하는 이유는 무엇입니까? 이 대류의 관점에서 MPEMBA의 효과를 설명하기 위해, 냉수수 층을 분리하고 대류 프로세스 자체가 4 C 이하로 떨어진 후에도 대류 프로세스 자체가 계속 될 필요가있을 것입니다.

그러나 대류 중에 냉온수 층이 나누어지는이 가설을 확인하는 실험 데이터가 없습니다.

용해 된 가스

물에는 항상 산소와 이산화탄소에 용해 된 가스가 들어 있습니다. 이러한 가스는 물 냉동 점을 줄이는 능력이 있습니다. 물을 가열하면 이들 가스는 아래의 고온에서 물에 대한 용해도이기 때문에 물로 방출됩니다. 따라서 온수가 냉각되면 비 가열 된 냉수보다 항상 해산 가스가 더 적습니다. 따라서 가열 된 물의 냉동 점이 높아서 더 빨리 얼어 붙습니다. 이 요소는이 사실을 확인하는 실험적 데이터가 없지만 MPEMB의 효과를 설명 할 때 중요한 것으로 간주됩니다.

열 전도성

이 메커니즘은 물이 작은 용기의 냉동실의 냉동실에 배치 될 때 중요한 역할을 할 수 있습니다. 이러한 조건 하에서, 온수 용기는 냉동고로부터 냉동고 얼음에 의해 시프트되어, 냉동실 벽과 열 접촉을 향상시키는 것으로 알려져있다. 결과적으로 열은 냉기보다 더 빠른 온수로 용기에서 열이 제거됩니다. 차례로 냉수가있는 용기가 눈 아래로 푸르지 않습니다.

이 모든 (다른 사람들뿐만 아니라 다른 사람들) 조건은 많은 실험에서 연구되었지만 질문에 대한 모호하지 않은 답변은 MPEMBE 효과를 100 % 재현 한 것으로 제공하고받지 못했습니다.

예를 들어, 1995 년 독일의 물리학 자의 David Auerbach는이 효과에 따라 물 저체온 효과를 연구했습니다. 그는 뜨거운 물이 과냉각 상태에 도달하고 추위보다 높은 온도에서 고온을 고정시켜 후자를 더 빨리 더 빠르게합니다. 그러나 차가운 물 슈퍼쿨링 된 상태가 뜨거운 것보다 빠르게 이루어지면 이전 지연을 보완합니다.

또한, Auerbakh의 결과는 더 일찍 얻은 데이터가 더 작은 수의 결정화 센터로 인해 더 큰 과냉성을 달성 할 수있는 데이터와 모순됩니다. 물을 가열하면 해산 된 가스가 제거되고 그 비등이 발생하면 일부 염이 침전됩니다.

당신은 지금까지 한 가지만 가능하다고 말할 수 있습니다 -이 효과의 재현은 실험을 수행하는 조건에 크게 달라집니다. 항상 재현되지 않기 때문에 정확합니다.

O. V. Mosin.

문호소스:

"뜨거운 물은 차가운 물보다 빨리 정지합니다. 왜 그렇게합니까?"아마추어 과학자, 과학적인 미국, Vol. 237, 아니. 3, PP 246-257; 1977 년 9 월.

"뜨겁고 차가운 물의 얼어 붙은", G.에스. Kell of American Journal of Physics, Vol. 37, 아니, 5, PP 564-565; 5 월, 1969 년.

"슈퍼 쿨링과 MPEMBA 효과", 미국 저널 물리학 저널에있는 David Auerbach. 63, 아니. 10, PP 882-885; 1995 년 10 월.

"MPEMBA 효과 : 뜨겁고 차가운 물의 동결 시간", Charles A. Knight, American Journal of Physics, Vol. 64, 아니. 5, P 524; 5 월, 1996 년.

냉수는 뜨거운 물의 동등한 조건에서 더 많은 시간을 차가워지고 이후에 더 많은 시간을 할애하기 때문에 냉수가 뜨거운 것보다 더 빨리 얼어 붙을 것이라는 것이 분명합니다. 그러나, 천년 관측뿐만 아니라 현대 실험은 사실임을 보여주었습니다. 특정 조건 하에서 뜨거운 물은 추위보다 빠르게 정지합니다. 과학 채널 Sciencium 은이 현상을 설명합니다 :

위의 비디오에서 설명한 바와 같이, 뜨거운 물이 차가운 것보다 더 빨리 얼어 붙은 현상은 스크램블의 효과로 알려져 있습니다. Tanzania의 학생 인 Tanzania의 학생은 1963 년 아이스크림을 학교 프로젝트의 일환으로 만들었습니다. 학생들은 크림과 설탕이 끓여서 냉각시키고 냉동실에 넣어야했습니다.

대신 에라스토는 냉각 될 때까지 기다리지 않고, 즉시, 뜨거워졌습니다. 결과적으로 1.5 시간 후에, 그의 혼합물은 이미 동결되었고 다른 학생들의 혼합물을 없앴습니다. 현상에 관심이있는 MPEMBA는 물리학 Denis Osborne 교수와 함께 질문을 공부하기 시작했으며 1969 년에는 따뜻한 물이 차가운 물보다 빠르게 정지한다고 말한 기사를 발표했습니다. 그것은 첫 번째 동료 검토 비슷한 연구 였지만 현상 그 자체는 IV 세기 BC에 기여한 아리스토텔레스의 술집에서 언급됩니다. 이자형. 프랜시스 베이컨과 데카르트는 또한이 현상을 그들의 연구에서 축하했습니다.

비디오는 일어나는 일을 설명하기위한 몇 가지 옵션을 나열합니다.

서리는 유전체이므로 서리가 내린 차가운 물은 얼음을 녹이는 따뜻한 유리보다 따뜻하고 따뜻해집니다.
차가운 물에서는 따뜻한 것보다 더 많이 용해 된 가스가 생기고 연구자들은 냉각 속도에 역할을 할 수 있다고 제안하지만
뜨거운 물은 증발로 인해 더 많은 수생 분자를 잃어 버리므로 얼어 붙는 것이 적습니다.
대류 흐름이 증가하여 따뜻한 물을 더 빨리 냉각시킬 수 있습니다. 이러한 흐름은 먼저, 유리의 물이 표면에서 냉각되어 냉수를 싱크하고 핫 상승을 강제합니다. 따뜻한 유리에서 대류 흐름이 더 활동적이며 냉각 속도에 영향을 줄 수 있습니다.

그러나 2016 년에는 조심스럽게 통제 된 연구가 수행되었으며, 이는 반대쪽을 보여주었습니다. 뜨거운 물은 훨씬 더 느리게 냉동 냉동되었습니다. 동시에 과학자들은 열전쌍의 위치의 변화 - 온도 차이를 결정하는 장치는 MPEMB 효과의 외관으로 이어진다는 것을 알아 차렸다. 다른 유사한 연구에 대한 연구에서는이 효과가 관찰되었을 때 모든 경우에, 열전쌍의 변위가 1 센티미터 이내에 변위되었음을 보여주었습니다.

물은 비정상적인 속성이 고유 한 빛의 가장 놀라운 액체 중 하나입니다. 예를 들어, 얼음은 유체의 고체 상태이며, 물 자체보다 특정 무게가 낮아 지구상의 삶의 출현과 발달을했습니다. 또한, 가까운 기술에서 과학 세계 토론이 진행 중이며, 물은 더 빨리 얼어 붙습니다. 특정 조건에서 뜨거운 유체의 빠른 동결을 증명하고 과학적으로 결정적으로 의사 결정을 정당화하는 사람은 1000 파운드의 보상을받는 영국 왕실 학회에서 의사 결정을 정당화 할 것입니다.

질문의 역사

동결 속도의 온수의 여러 조건을 수행 할 때는 중세 시대에 알아 냈습니다. 이 현상에 대한 설명은 Francis Bacon (Francis Bacon) 및 René Descartes에게 많은 노력을 기울이고있었습니다. 그러나 클래식 열 공학의 관점 에서이 역설은 설명하기가 불가능합니다. 그들은 그것에 대해 수줍어하려고 노력했습니다. 1963 년 Tanzanian Schoolboy Scarasto MEPEMBA에 일어난 다소 호기심 많은 이야기는 분쟁의 지속을위한 자극이었습니다. 언젠가는 요리사 학교에서 요리 교훈에서, 바깥쪽에 산만 한 소년은 아이스크림을 위해 혼합물을 냉각시키고 냉동실에서 냉동실에 설탕 용액을 넣을 시간이 없었습니다. 그의 놀라움에서, 제품은 조용한 아이스크림의 온도를 관찰하는 그 조장실보다 다소 빨리 냉각되었다.

현상의 본질을 이해하려고 노력하고있는 소년은 물리학 선생님에게 호소했는데, 자세한 내용은 그의 요리 실험을 비웃지 않았습니다. 그러나, Erasto는 부러워하는 인내심으로 구별되었으며 더 이상 우유에 없지만 물 위에서 실험을 계속했습니다. 그는 어떤 경우에는 뜨거운 물의 동결이 추위보다 빠르게 발생한다고 확신했습니다.

ESTO SALAAM의 대학에 들어가는 EASTO MP MEMECER는 DENIS OSBONNE (Dennis G. Osborne) 교수의 강연을 방문했습니다. 그녀의 종말 이후, 학생들은 온도에 따라 물의 얼어 붙는 속도에 대해 과학자를 습득했습니다. d.g. Osborne는 냉수가 더 빨리 멈출 것이라는 두 방이 알려져있는 두 방이 알려져있는 Aplomb로 말하는 질문 자체를 조심했습니다. 그러나 젊은이의 자연스러운 인내가 자체적으로 느꼈습니다. 그는 실험실에서 실험실에서 여기에서 제공하는 교수와 함께 베팅을 썼습니다. Erasto는 2 개의 용기를 냉동실에 물로 놓고 온도가 95 ° F (35 ° C) 및 두 번째 - 212 ° F (100 ° C)와 같습니다. 두 번째 컨테이너의 물이 빠르게 얼어 붙을 때 교수와 주변의 "팬"의 놀라움은 무엇이었습니다. 그 이후 로이 현상은 "mpems의 역설"의 이름을 받았습니다.

그러나 지금까지 MPEMBA의 역설을 설명하는 날씬한 이론적 가설이 없습니다. 맑음이 아닙니다 외부 요인, 화학적 구성 요소 물, 용존 가스 및 미네랄의 존재는 서로 다른 온도에서 유체의 동결 속도에 영향을 미칩니다. "MPEMBE 효과"의 역설성은 I. 뉴튼이 오픈하는 법 중 하나에 반하는 것입니다. 이는 냉각수의 시간이 유체 온도와 환경의 차이에 직접 비례한다고 주장합니다. 그리고 모든 다른 유체 가이 법에 의해 완전히 순종하는 경우, 경우에 따라 물은 예외입니다.

왜 뜨거운 물이 냉동을 냉동시키는 이유티.

여러 가지 버전이 있습니다. 왜 뜨거운 물이 차가운 것보다 더 빨리 얼어 붙습니다. 주요 요소는 다음과 같습니다.

뜨거운 물은 빨리 증발하고, 부피가 감소하고, 물이 + 100 ° C에서 0 ° C까지 냉각되면 더 작은 유체가 더 빨리 냉각 될 때, 대기압의 체적 손실은 15 %에 이릅니다.
액체와 환경 사이의 열교환의 강도가 높을수록 온도 차이가 높아져 끓는 물의 열 손실이 더 빠릅니다.
그 표면에 냉각 된 온수가 냉각되면, 울음이 형성되어 액체의 완전한 동결과 증발을 방지합니다.
높은 수온에서, 대류 혼합이 발생하여 동결의 감소 시간이 발생합니다.
물에 용해 된 가스는 냉동 점을 감소시켜 결정 형성에 에너지를 선택하며, 온수에는 용해 된 가스가 없습니다.

이러한 모든 조건은 실험 검증을 반복적으로 적용 하였다. 특히, 독일 과학자 David Auerbach (David Auerbach)는 뜨거운 물 결정화 온도가 차가운 것보다 약간 높아지는 것을 발견했으며, 이는 첫 번째 것을 빠르게 고정시킬 수있게합니다. 그러나 나중에 그의 실험은 비판을 받았고 많은 과학자들이 "MPMBE 효과"가 더 빠르게 덥거나 차가워지는 물에 대해 "MPMBE 효과"가 확신하고 있으며, 특정 조건 하에서 만 재현 할 수 있고, 아무도에 종사하지 않은 검색 및 구체화만을 재현 할 수 있습니다. 현재 시간.

학교에서 가장 좋아하는 항목 중 하나는 화학이었습니다. 한 번, 화학 선생님은 우리에게 매우 이상하고 심각한 일을주었습니다. 그는 화학 시점에서 우리가 대답 해야하는 질문 목록을주었습니다. 우리는 며칠 동안이 작업에 대해 주어졌으며 도서관 및 기타 사용 가능한 정보 소스를 사용할 수있었습니다. 이 질문들 중 하나는 물결의 온도에 관한 것입니다. 나는 그 질문이 어떻게 소리를 났는지를 정확히 기억하지 못합니다. 온도, 그들은 더 빨리 동결 될 것입니까? 물론 답변은 즉시 찬물이있는 양동이가 있지만 너무 간단한 것처럼 보였습니다. 그러나 이것은 완전한 답변을 제공하기에 충분하지 않았습니다. 우리는 화학적 관점에서 증명해야했습니다. 모든 반성과 연구에도 불구하고 논리적 인 결론을 내릴 수 없었습니다. 오늘날 나는이 수업을 건너 뛰기로 결정 했으므로이 수수께끼의 결정을 얻지 못했습니다.

년은 지나가고 물의 끓는점에 대해 많은 가정적 신화를 배웠고 하나의 신화는 "뜨거운 물이 더 빨리 멈 춥니 다"고 덧붙였다. 나는 많은 웹 사이트를 살펴 보았지만 정보는 너무 논란이었습니다. 그리고 이것들은 과학의 관점에서 불합리한 의견이었습니다. 그리고 나는 당신의 자신의 경험을하기로 결정했습니다. 내가 나무 버킷을 찾을 수 없었기 때문에 냉동고, 스토브, 작은 물 및 디지털 온도계를 사용했습니다. 나중에 나중에 내 경험의 결과에 대해 알려 드리겠습니다. 처음에는 물에 대한 흥미로운 주장을 당신과 공유 할 것입니다 :

뜨거운 물이 더 빨리 춥습니다. 대부분의 전문가들은 차가운 물이 뜨거운 것보다 더 빨리 얼어 붙을 것이라고 주장합니다. 그러나 한 가지 재미있는 현상 (소위 Memba 효과)은 이해할 수없는 이유로 반대쪽을 증명합니다. 뜨거운 물은 추위보다 빠르게 정지합니다. 몇 가지 설명 중 하나는 증발 과정입니다. 매우 뜨거운 물이 차가운 매체에 넣으면 물이 증발되기 시작합니다 (물의 남은 양은 더 빨리 멈출 것입니다). 그리고 화학 법칙에 따르면, 이것은 모든 것에서도 신화가 아니며, 선생님이 우리로부터 듣고 싶어하는 것입니다.

삶은 물이 빠른 물을 얼어 붙습니다. 이전 설명에도 불구하고 일부 전문가들은 끓는 물로 인해 산소의 양이 줄어들기 때문에 일부 전문가가 실내 온도로 석탄이 더 빠르게 동결해야한다고 주장합니다.

찬물은 온수보다 빠르게 끓습니다. 뜨거운 물이 더 빨리 얼어 붙은 다음 냉수가 더 빨리 끓을 수 있습니다! 이것은 모순이다 상식 과학자들은 이것이 단순히 그렇게 할 수 없다고 주장합니다. 크레인의 온수는 실제로 추위보다 빨리 굴러야합니다. 그러나 끓는 물을 위해 뜨거운 물을 사용하면 에너지를 절약하지 않습니다. 아마도 당신은 적은 가스 또는 빛을 덜 지출 할 것입니다. 그러나 온수기는 냉수를 가열하기 위해 필요한 것과 동일한 양의 에너지를 사용합니다. (에서 태양 에너지 상황은 조금 다릅니다). 온수기에 의한 물의 가열의 결과로, 침전물이 나타날 수 있으므로 물이 더 오래 가열됩니다.

물에 소금을 넣으면 더 빨리 끓을 것입니다. 소금은 끓는점을 증가시킵니다 (그리고 그에 따라 동결 온도를 낮추십시오. 이는 어떤 여주인이 아이스크림이 약간의 암석에 추가됩니다). 그러나이 경우이 경우, 당신은 또 다른 질문에 관심이 있습니다 : 물은 물이 끓일지고 끓는점이 100 ° C 이상 상승 할 수 있는지 여부). 그들이 작성한다는 사실에도 불구하고 요리 책과학자들은 우리가 끓는 물에 담는 소금의 양이 시간이나 끓는점에 영향을 미치는 것이 충분하지 않다고 주장합니다.

하지만 나에게 일어난 일 :

찬물 : 나는 정제수 100ml의 3 개의 유리제를 사용했다 : 실온 (72 ° F / 22 ° C), 하나의 유리 (115 ° F / 46 ° C)와 삶은 1 개의 유리. 212 ° F / 100 ° C). 온도 -18 ° C에서 냉동실에 넣은 3 개의 안경 모두 그리고 물이 즉시 얼음으로 바뀌지 않는다는 것을 알았으므로 "나무 부유물"에 따라 동결 정도를 정의했습니다. WAND가 유리 중앙에 놓이면 더 이상 기초에 관심이 없으면 물이 냉동되었다고 생각했습니다. 안경 5 분마다 확인했습니다. 그리고 나의 결과는 무엇입니까? 50 분 안에 첫 번째 유리에 물을 냉동 물. 80 분 안에 뜨거운 물이 얼어 붙습니다. 삶아 - 95 분 후에. 나의 결론 : 냉동고의 조건과 내가 사용한 물의 조건을 감안할 때, 나는 MEMBA 효과를 재현 할 수 없었다.

나는 또한 그런 경험을 더 일찍 보내려고 노력했다 끓인 물가장 멋지게 실온에서. 그것은 60 분 후에 얼어 붙습니다 - 여전히 차가운 물을 동결시키는 것보다 더 많은 시간이 걸렸습니다.

삶은 물 : 나는 실온에서 물 1 리터를 가져다가 그것을 불에 넣었다. 그녀는 6 분 안에 삶아졌습니다. 그런 다음 다시 실온으로 냉각시켜 뜨겁게 첨가했습니다. 같은 화재로, 뜨거운 물은 4 시간 30 분 안에 끓인다. 결론 : 예상대로, 온수는 훨씬 빠르게 끓습니다.

삶은 물 (소금 포함) : 나는 1 리터의 물에 염기 염 2 개의 큰 숟가락을 첨가했다. 그것은 6 분 33 초 후에 삶아서 온도계가 102 ℃의 온도에 도달했을 때 의심 할 여지없이 소금은 끓는점에 영향을줍니다. 결론 : 물에 소금이 침묵하지 않으며 온도와 비등 시간에 영향을 미치지 않습니다. 나는 솔직히 내 부엌이 실험실을 부르기가 어렵고, 아마도 나의 결론은 현실에 위배된다는 것을 알고 있습니다. 내 냉장고는 고르지 않게 고정되지 않습니다. 내 유리 잔은 잘못된 모양 등이 될 수 있습니다. 그러나 실험실에서 일어난 일은 언제입니까? 우리는 얘기하고있다 부엌에서 냉동 또는 끓는 물에 대해 가장 중요한 것은 상식입니다.

물의 물에 대한 재미있는 사실과 관련된 참조
이 효과가 Forum.ixbt.com (온수 냉동의 효과가 추울 것보다 빠르다) "Aristotle-MPEMBA 효과"라고합니다.

그. 더 빠르게 삶은 물 (냉장)이 아닌 삶은 물 (냉장)

MPEMBA 효과 또는 왜 뜨거운 물이 감기보다 빠르게 동결합니까? MPEMBA (MPEMBI의 Paradox)의 효과는 냉동 과정에서 냉수의 온도를 통과해야하지만 냉수의 온도를 통과해야하지만, 뜨거운 물이 추위보다 빠르게 고정 될 것이라고 말하는 역설입니다. 이 역설은 일반적인 아이디어와 모순되는 실험적인 사실이며, 동일한 조건으로 특정 온도로 냉각하기위한 가열 된 몸체가 더 많은 시간을 필요로하며, 동일한 온도로 냉각하기위한 가열 된 몸체보다 더 많은 시간이 필요합니다. 이 현상은 Aristotle, Francis Bacon 및 Rene Descart에서 한 번에 알아 차렸지 만 1963 년에만 탄자니아 모범생 Erassto Mepembea는 아이스크림의 뜨거운 혼합물이 추위보다 빠르게 정지한다는 것을 발견했습니다. 탄자니아의 Magambaba High School의 학생으로서, Erasto Mepmbea는 요리사 케이스에서 실제적인 작업을 수행했습니다. 그는 수제 아이스크림을 끓여서 우유를 끓여서 설탕을 녹이고 실내 온도로 냉각시킨 다음 냉장고에 넣어 냉장고에 넣어야했습니다. 분명히 MPEMBBA는 특히 부지런한 학생이 아니었고 업무의 첫 번째 부분의 성취와 함께 predered되었습니다. 그가 수업이 끝날 때까지 시간이 없을 것을 두려워하고, 그는 냉장고에 여전히 뜨거운 우유를 넣었습니다. 그의 놀라움에, 그것은 주어진 기술에 따라 조리 된 그의 동지의 우유보다 일찍조차 멈 춥니 다. 그 후, MPEMBA는 우유뿐만 아니라 보통의 물로 실험했습니다. 어쨌든 MKVAVA 고등학생의 학생으로서 그는 DAR ES Salama의 대학 대학에서 Dennis Osborne 교수에 대한 질문을 요청했습니다 (대학 교실의 물리학에 관한 강연을 읽으십시오 ":" 물이 동일한 양의 물을 가진 컨테이너는 그 중 하나에서, 물은 35 ° C의 온도를 가지며, 다른 1 ℃에서 냉동실에 넣은 다음 두 번째 물에서 더 빨리 정지합니다. 왜? " Osborne는이 문제에 관심이 있고 1969 년에 MPEMBA와 함께 잡지 "물리 교육"에서 실험 결과를 발표했습니다. 그 이후로 발견 된 효과는 사기의 효과라고합니다. 지금까지는이 이상한 효과를 설명하는 방법을 알고 있습니다. 과학자들은 단일 버전이 없지만 많은 것이 있습니다. 그것은 뜨겁고 차가운 물의 성질의 차이에 관한 것입니다. 그러나이 경우에 역할을하는 것은 아직 분명하지 않습니다 : 과냉각, 증발, 얼음 형성, 대류 또는 다른 물에 배출 된 가스의 효과의 차이 온도. MPEMBA의 효과의 역설성은 본체와 환경의 온도와 환경의 온도의 차이에 비례하여 몸이 냉각되는 시간이 지나야한다는 것입니다. 이 법은 여전히 \u200b\u200b뉴턴이 설립되었으며 그 이후로 여러 번 실제로 확인되었습니다. 이 효과에서 온도가 100 ° C 인 물이 35 ℃의 온도가있는 동일한 양의 물보다 0 ° C의 온도로 0 ° C가 냉각됩니다. 그럼에도 불구하고 MPEMBA의 효과가 유명한 물리학의 틀 안에있는 설명과 유명한 물리학의 프레임 워크를 찾을 수 있기 때문에 역설을 의미하지는 않습니다. 여기에 MPEMBA의 효과에 대한 몇 가지 설명이 있습니다. 뜨거운 물의 증발은 컨테이너로부터 더 빨리 증발되어 동일한 온도가 더 빨리 정지하여 부피가 더 빨리 증발됩니다. 물로 100 대를 유지하면서 0 C. 효과 효과를 냉각 할 때 질량의 16 %가 잃어 버리십시오 - 이중 효과. 첫째, 냉각에 필요한 물의 질량이 감소됩니다. 그리고 둘째로, 수상에서 증기 상으로의 전이가 증발되는 열이 감소되어 온도가 감소된다. 온도와 차가운 공기 사이의 온도 차이가 더 많으므로 온도 차이가 더 많으므로이 경우에는 더 많은 집중적이고 뜨거운 물이 냉각 된 것보다 빠릅니다. 프리 싱수가 0 ℃ 이하로 냉각되면 항상 동결되지는 않습니다. 일부 조건에서는 냉동 지점의 온도 이하의 온도보다 낮은 온도에서 액체를 계속 유지하면서 저체온증을 겪을 수 있습니다. 경우에 따라 물은 -20 ℃의 온도에서도 물이 액체로 남아있을 수 있습니다.이 효과의 이유는 첫 번째 얼음 결정을 형성하기 위해 결정적인 형성 센터가 필요하다는 것입니다. 액체 물이 아닌 경우, 기온이 자발적으로 형성되기 시작할 때까지 슈퍼 쿨링이 계속됩니다. 과냉식 유체에서 형성되기 시작할 때, 그들은 얼어 붙는 루피를 형성 할 수있는 웅덩이를 형성하기 시작할 것입니다. 뜨거운 물은 가열이란 용해 된 가스와 거품을 제거하기 때문에 수열기에 가장 취약합니다.이 가스는 빙상의 형성을위한 센터 역할을 할 수 있습니다. 왜 과냉각이 뜨거운 물이 더 빨리 막을 수 있습니까? 찬물의 경우 다음에 과용하지 않은 물. 이 경우, 얇은 얼음 층이 용기의 표면에 형성 될 것이다. 이 얼음 층은 물과 차가운 공기 사이의 절연체로 작용하고 추가 증발을 방지합니다. 이 경우 얼음 결정체의 형성 속도는 적습니다. 뜨거운 물의 경우, 과냉각을 겪고, 과냉각 물은 얼음의 보호 표면 층을 가지고 있지 않습니다. 따라서 열린 상단을 통해 열이 훨씬 빠르게 쉽게 쉽게됩니다. 저체온증이 끝나고 물이 얼어 붙은 과정이 훨씬 더 잃어 버리고 따라서 더 많은 얼음이 형성됩니다. 이 효과의 많은 연구원은 MPEMB 효과의 경우 주요 요인에 대한 과냉각을 고려합니다. 대류 냉수는 위에서 동결되기 시작하여 열 배출 및 대류의 과정을 악화시켜 열 손실을 악화시키고 온수가 아래에서 동결되기 시작합니다. 이러한 물 밀도 이상의 효과가 설명됩니다. 물은 4 ℃에서 최대 밀도를 가지며 냉각수를 4 초로 늘리고 더 낮은 온도로 옮기면 물의 표면층이 더 빨리 멈출 것입니다. 이 물은 4 초의 온도에서 물보다 덜 조밀하기 때문에 표면에 남아 있으며 얇은 콜드 층을 형성합니다. 이러한 조건 하에서는 얇은 얼음 층이 짧은 시간 동안 물의 표면에 형성되지만,이 얼음 층은 물의 하부 층을 보호하는 절연체가 될 것이며, 이는 4 ℃의 온도에 남아있을 것이다. 따라서, 추가 냉각 공정은 느리게 될 것이다. 온수의 경우 상황은 완전히 다릅니다. 증발 및 온도 차이가 큰 물의 표면층이 더 빨리 냉각됩니다. 또한, 냉수층은 온수층보다 더 조밀하므로 냉수층이 떨어지면 따뜻한 물 층을 표면으로 들어 올립니다. 이러한 물 순환은 온도가 급격히 떨어지는 것을 제공합니다. 그러나이 과정이 왜 평형 포인트에 도달하지 못하는 이유는 무엇입니까? 이 대류의 관점에서 운동의 효과를 설명하기 위해 냉온수 층이 분리되고 대류 공정 자체가 4 ℃ 이하로 떨어지면 대류 공정 자체가 계속된다는 것을 채택해야합니다. 그러나 대류 중에 차가운 물 층이 나뉘어져 있음을 확인하는 실험적 데이터가 없습니다. 물에 물에 용해 된 물은 항상 해산 된 가스가 들어 있습니다 - 산소 및 이산화탄소. 이러한 가스는 물 냉동 점을 줄이는 능력이 있습니다. 물을 가열하면 이들 가스는 아래의 고온에서 물에 대한 용해도이기 때문에 물로 방출됩니다. 따라서 온수가 냉각되면 비 가열 된 냉수보다 항상 해산 가스가 더 적습니다. 따라서 가열 된 물의 냉동 점이 높아서 더 빨리 얼어 붙습니다. 이 요소는이 사실을 확인하는 실험적 데이터가 없지만 MPEMB의 효과를 설명 할 때 중요한 것으로 간주됩니다. 열 전도성이 메커니즘은 물이 작은 용기의 냉장고의 냉장고에 배치 될 때 중요한 역할을 할 수 있습니다. 이러한 조건 하에서, 온수 용기는 냉동고로부터 냉동고 얼음에 의해 시프트되어, 냉동실 벽과 열 접촉을 향상시키는 것으로 알려져있다. 결과적으로 열은 냉기보다 더 빠른 온수로 용기에서 열이 제거됩니다. 차례로 냉수가있는 용기가 눈 아래로 푸르지 않습니다. 이 모든 (다른 사람들뿐만 아니라 다른 사람들) 조건은 많은 실험에서 연구되었지만 질문에 대한 모호하지 않은 답변은 MPEMBE 효과를 100 % 재현 한 것으로 제공하고받지 못했습니다. 예를 들어, 1995 년 독일의 물리학 자의 David Auerbach는이 효과에 따라 물 저체온 효과를 연구했습니다. 그는 뜨거운 물이 과냉각 상태에 도달하고 추위보다 높은 온도에서 고온을 고정시켜 후자를 더 빨리 더 빠르게합니다. 그러나 차가운 물은 뜨거운 것보다 더 빨리 슈퍼쿨 홀드 상태에 도달하여 이전 지연을 보완합니다. 또한, Auerbakh의 결과는 더 일찍 얻은 데이터가 더 작은 수의 결정화 센터로 인해 더 큰 과냉성을 달성 할 수있는 데이터와 모순됩니다. 물을 가열하면 해산 된 가스가 제거되고 그 비등이 발생하면 일부 염이 침전됩니다. 당신은 지금까지 한 가지만 가능하다고 말할 수 있습니다 -이 효과의 재현은 실험을 수행하는 조건에 크게 달라집니다. 항상 재현되지 않기 때문에 정확합니다. O. V. Mosin.