На главную страницу сайта Опыты по химии Химический Юмор. Научный Юмор Опыты по физике    



Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики

Эксперименты по Химии - Практическая Химия - Книги по Химии - Физика – Астрономия – Биология – Научный Юмор
Прежде чем отправить свое сообщение - ознакомьтесь с ПРАВИЛАМИ ФОРУМА.
Прежде чем создать новую тему - воспользуйтесь ПОИСКОМ, возможно, аналогичная тема уже есть

All times are UTC [ DST ]




Post new topic Reply to topic  [ 7 posts ] 
Author Message
 Post subject: Какая вода замерзает быстрее: холодная или горячая?
PostPosted: 13 Dec 2009 11:15 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62193
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Вопрос: если два одинаковых сосуда с одинаковым количеством холодной и гарячей воды поставить на мороз, то какая вода замерзает быстрее: холодная или горячая?

Ответ казалось бы очевиден - сначала замерзнет холодная вода, потому что горячей воде необходимо отдать больше тепла, чтобы достигнуть точки замерзания.
Однако описан т.н. парадокс Мпембы парадокс, который гласит, что горячая вода может замёрзнуть быстрее, чем холодная.
Quote:
В 1963 году ученик Магамбинской средней школы в Танзании Эрасто Мпемба делал практическую работу по поварскому делу. Ему нужно было изготовить самодельное мороженое - вскипятить молоко, растворить в нем сахар, охладить его до комнатной температуры, а затем поставить в холодильник для замерзания. По-видимому, Мпемба не был особо усердным учеником и промедлил с выполнением первой части задания. Опасаясь, что не успеет к концу урока, он поставил в холодильник еще горячее молоко. К его удивлению, оно замерзло даже раньше, чем молоко его товарищей, приготовленное по заданной технологии.

Похоже, что после этого Мпемба экспериментировал не только с молоком, но и с обычной водой. Во всяком случае, уже будучи учеником Мквавской средней школы он задал вопрос профессору Деннису Осборну из университетского колледжа в Дар-Эс-Саламе (приглашенному директором школы прочесть ученикам лекцию по физике) именно по поводу воды: "Если взять два одинаковых контейнера с равными объемами воды так, что в одном из них вода имеет температуру 35°С, а в другом - 100°С, и поставить их в морозилку, то во втором вода замерзнет быстрее. Почему?" Осборн заинтересовался этим вопросом и вскоре (в 1969 году) они вместе с Мпембой опубликовали результаты своих экспериментов в журнале "Physics Education". С тех пор обнаруженный ими эффект называется эффектом Мпембы.
http://traditio.ru/wiki/Парадокс_Мпембы

Предлагают несколько объяснений данного эффекта. По моему мнению можно серьезно расматривать только два из них:
Quote:
*Горячая вода быстрее испаряется из контейнера, уменьшая тем самым свой объем, а меньший объем воды с той же температурой замерзает быстрее. В герметичных контейнерах холодная вода должна замерзать быстрее.

*Наличие центров кристаллизации в охлаждаемой воде - растворенных в ней веществ. При малом количестве таких центров превращение воды в лед затруднено и возможно даже ее переохлаждение, когда она остается в жидком состоянии, имея минусовую температуру. При одинаковом составе и концентрации растворов холодная вода должна замерзать быстрее.


Попытки воспроизвести такой эксперимент привели к неоднозначным результатам - довольно часто никакого "эффекта Мпембы" не наблюдалось. Не удивительно, что в статьях, посвященных этому вопросу употребляют формулировку "при некоторых условиях".

Вчера в Киеве похолодало и появилась возможность повторить эксперимент, не рискуя испортить холодильник.
Взял две полулитровые банки. В одну из них налил примерно на 1/3 холодной воды, в другую сколько же кипятка. Выставил обе банки за окно. Температура была минус 6-8 С.
В банке с горячей водой на стенках конденсировался пар, который примерно через пол часа замерз, но вода в обоих банках еще не начала замерзать.
Через 1.5 часа в обоих банках с поверхности образовалась корка льда (толщиной несколько мм), причем в банке с холодной водой она была толще. Таким образом, холодная вода замерзала быстрее, чем горячая.
Attachment:
File comment: Начало эксперимента
1.jpg
1.jpg [ 198.59 KiB | Viewed 28620 times ]

Attachment:
File comment: через 30 мин
2.jpg
2.jpg [ 198.37 KiB | Viewed 28620 times ]

Attachment:
File comment: через 90 мин
3.jpg
3.jpg [ 304.49 KiB | Viewed 28620 times ]

Attachment:
File comment: через 90 мин
4.jpg
4.jpg [ 332 KiB | Viewed 28620 times ]


Эксперимент исключительно простой, поэтому предлагаю учасникам его повторить. Все, что необходимо - две одинаковых банки или стакана, немного воды и мороз.

Наливать кипяток в банку необходимо осторожно - давая ей постепенно прогреться. Чтобы банка не треснула можно использовать металлическую ложечку.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Какая вода замерзает быстрее: холодная или горячая?
PostPosted: 13 Dec 2009 16:56 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 24 Nov 2009 12:17
Posts: 10420
Location: Новосибирск
http://forum.xumuk.ru/index.php?showtop ... 2%EE%E4%E0

_________________
- Не люблю тех, которые вслух произносят один тост, а про себя думают другой.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Какая вода замерзает быстрее: холодная или горячая?
PostPosted: 13 Dec 2009 20:08 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62193
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
antabu wrote:
http://forum.xumuk.ru/index.php?showtopic=13935&hl=%E3%EE%F0%FF%F7%E0%FF+%E2%EE%E4%E0

По памяти пытался найти эту тему (оказалось, что не в том разделе смотрел).

Тогда мы так и не пришли ни к чему конкретному - была уже весна, а холодильником рисковать никто не хотел. Сейчас же попробовать самый раз - за окном хороший мороз.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Какая вода замерзает быстрее: холодная или горячая?
PostPosted: 14 Dec 2009 18:19 
Offline
Участник
Участник
User avatar

Joined: 14 Nov 2009 11:02
Posts: 161
Location: Тюмень
эксперимент на улице отличается от холодильника. В камере холодная вода не замерзнет, пока не остынет горячая. На улице банки с водой остывают независимо.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Какая вода замерзает быстрее: холодная или горячая?
PostPosted: 14 Dec 2009 18:43 
Offline
.
User avatar

Joined: 04 Nov 2009 22:05
Posts: 62193
Location: Моя Батьківщина там, де моя лабораторія
Ромашка wrote:
эксперимент на улице отличается от холодильника. В камере холодная вода не замерзнет, пока не остынет горячая. На улице банки с водой остывают независимо.

Это многое объясняет: гарячая вода не только испаряется (уменьшая свою массу), но и греет холодную воду.

_________________
Думайте!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Какая вода замерзает быстрее: холодная или горячая?
PostPosted: 16 Dec 2011 02:03 
Offline
Участник
Участник
User avatar

Joined: 25 Nov 2011 00:26
Posts: 264


Холодной водой такой "фокус" явно не пройдет.


Top
 Profile  
 
 Post subject: Re: Какая вода замерзает быстрее: холодная или горячая?
PostPosted: 21 Jan 2012 01:16 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 21 Jan 2012 01:08
Posts: 2
Если мы говорим что быстрее, то, по определению, нужно сравнивать время когда горячая вода замерзнет с временем замерзания холодной. Вот простой пример, пусть холодная вода имеет температуру +0.2 оС, к горячая +99 оС. Уверен, что холодная замерзнет быстрее. Если забыть про возможность переохлаждения воды, то определяющим фактором будет скорость отдачи тепла по внешнюю среду и начальная температура.


Top
 Profile E-mail  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 7 posts ] 

All times are UTC [ DST ]


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 42 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  

[Сообщить об ошибке, испорченном вложении, битой ссылке]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group