วิธีเปลี่ยนน้ำให้เป็นก้อนน้ำแข็งอย่างรวดเร็ว

2024 ผู้เขียน: Malcolm Clapton | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 04:12

มาเปิดไพ่กันทันที น้ำร้อนหรือน้ำอุ่นจะแข็งตัวเร็วกว่าน้ำเย็นหรือน้ำเย็น ความขัดแย้งนี้เรียกว่าเอฟเฟกต์ Mpemba อ่านเกี่ยวกับสาเหตุที่มันทำงานตรงกันข้ามกับตรรกะและอุณหภูมิของน้ำที่ควรจะเป็นเพื่อให้กลายเป็นน้ำแข็งเร็วขึ้น อ่านบทความของเรา

เอฟเฟกต์ Mpemba

เรื่องราวนี้เริ่มต้นขึ้นเมื่อกว่าครึ่งศตวรรษก่อน แต่ยังไม่ได้รับการคลี่คลายมาจนถึงทุกวันนี้ และทั้งหมดเป็นเพราะไม่ว่าจิตใจที่อยากรู้อยากเห็นหลายพันคนจากทั่วทุกมุมโลกจะพยายามอย่างหนักเพียงใด พวกเขาไม่สามารถหาวิธีแก้ปัญหาที่ถูกต้องเพียงอย่างเดียวสำหรับปริศนา Mpemba

ในปีพ.ศ. 2506 นักศึกษาแอฟริกันที่ไม่ชัดเจนชื่อ Erasto Mpemba สังเกตเห็นความแปลกประหลาด: ไอศกรีมอุ่น ๆ ที่ผสมจะแข็งตัวเร็วกว่าไอศกรีมที่แช่เย็น

การสังเกตดูเหมือนไม่น่าเป็นไปได้ที่ครูฟิสิกส์จะหัวเราะเยาะการค้นพบของผู้ทดลองที่โชคร้ายเท่านั้น อย่างไรก็ตาม Erasto มั่นใจว่าเขาพูดถูกและไม่กลัวที่จะกลายเป็นคนหัวเราะอีกครั้ง หลังจากนั้นไม่นาน เขาได้หยิบยกประเด็นที่ลื่นไหลกับเดนิส ออสบอร์น ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยดาร์เอสซาลาม ประเทศแทนซาเนีย นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ด่วนสรุปและตัดสินใจศึกษาปัญหา จากนั้นในปี 1969 วารสาร Physics Education ได้ตีพิมพ์เนื้อหาที่อธิบายความขัดแย้งของ Mpemba

ในแวดวงวิทยาศาสตร์ พวกเขาจำได้ทันทีว่าจิตใจที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในสมัยโบราณได้พูดบางอย่างที่คล้ายกันแล้ว ตัวอย่างเช่น แม้แต่อริสโตเติลยังกล่าวถึงชาวกรีกโบราณว่า ปอนทัส ซึ่งในระหว่างการตกปลาในฤดูหนาว ให้น้ำร้อนและแช่ต้นอ้อเพื่อให้แข็งตัวเร็วขึ้น หลายศตวรรษต่อมา ฟรานซิส เบคอน เขียนว่า "น้ำเย็นเล็กน้อยจะแข็งตัวได้ง่ายกว่าน้ำเย็นมาก"

โดยทั่วไป คำถามนี้เก่าแก่พอๆ กับโลก แต่สิ่งนี้กระตุ้นความสนใจในการแก้ปัญหาเท่านั้น ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา มีการหยิบยกทฤษฎีมากมายมาอธิบายผลกระทบของ Mpemba รายการที่มีแนวโน้มมากที่สุดได้รับการประกาศในปี 2013 ในงานกาล่าที่จัดโดย Royal Society of Chemistry of Great Britain สมาคมวิชาชีพศึกษาความคิดเห็น 22,000 รายการ (!) และคัดเลือกเพียงความคิดเห็นเดียวซึ่งเป็นของนิโคลา เบรโกวิช

นักเคมีชาวโครเอเชียชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของการพาความร้อนและการทำให้ของเหลวเย็นเกินไปเมื่อแข็งตัว

นี่คือคำอธิบายปรากฏการณ์เหล่านี้ใน Wikipedia:

• น้ำเย็นเริ่มแข็งตัวจากด้านบน ทำให้กระบวนการแผ่รังสีความร้อนและการพาความร้อนช้าลง และด้วยเหตุนี้จึงสูญเสียความร้อน ในขณะที่น้ำร้อนเริ่มแข็งตัวจากด้านล่าง
• ของเหลว supercooled เป็นของเหลวที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึกที่ความดันที่กำหนด ของเหลว supercooled ได้มาจากวิธีปกติโดยการทำให้เย็นลงในกรณีที่ไม่มีศูนย์ตกผลึก

การยอมรับทั่วโลกและเช็ค 1,000 ปอนด์เป็นรางวัลที่ดี ผู้ชนะได้รับการต้อนรับจาก Erasto Mpemba และ Denis Osborne

อุณหภูมิของน้ำก่อนแช่แข็งควรเป็นเท่าไหร่

ยังไม่มีคำตอบที่ชัดเจนสำหรับคำถามนี้ แม้ว่า Royal Society of Chemistry จะถูกกำหนด แต่ก็ไม่ได้หยุดการโต้เถียงอย่างสมบูรณ์ จนถึงขณะนี้ มีการเสนอสมมติฐานใหม่และการพิสูจน์ให้เห็นแล้ว

แม้ว่าจะมีเงื่อนงำเล็กน้อย: วารสารวิทยาศาสตร์ยอดนิยม New Scientist ได้ทำการวิจัยและสรุปว่าสภาวะที่ดีที่สุดสำหรับการทำซ้ำเอฟเฟกต์ Mpemba คือภาชนะบรรจุน้ำสองถังที่มีอุณหภูมิ 35 และ 5 ° C

ดังนั้น หากเหลือเวลาเพียงเล็กน้อยก่อนปาร์ตี้ ให้เติมน้ำในแม่พิมพ์น้ำแข็ง อุณหภูมินั้นเทียบได้กับอุณหภูมิห้องในฤดูร้อน ทางที่ดีไม่ควรใช้น้ำประปาที่ดีหรือน้ำเย็น