Suyu hızlı bir şekilde buz küplerine dönüştürme

2024 Yazar: Malcolm Clapton | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 04:13

Kartları hemen açalım: sıcak veya ılık su, soğuk veya soğuk sudan daha hızlı donar. Bu paradoksa Mpemba etkisi denir. Neden mantığa aykırı çalıştığını ve suyun daha hızlı buza dönüşmesi için hangi sıcaklıkta olması gerektiğini yazımızı okuyun.

Mpemba etkisi

Bu hikaye yarım yüzyıldan fazla bir süre önce başladı, ancak bugüne kadar çözülmedi. Ve tüm bunlar, gezegenin dört bir yanından binlerce meraklı zihin ne kadar uğraşırsa uğraşsın Mpemba bilmecesine tek doğru çözümü bulamadıkları için.

1963'te, Erasto Mpemba adlı karanlık bir Afrikalı öğrenci bir tuhaflığı fark etti: Sıcak bir dondurma karışımı, soğutulmuş olandan daha hızlı katılaşır.

Gözlem o kadar olası görünmüyordu ki, fizik öğretmeni şanssız deneycinin keşfine sadece gülebildi. Ancak Erasto haklı olduğundan emindi ve tekrar alay konusu olmaktan korkmuyordu: bir süre sonra Tanzanya Dar es Salaam Üniversitesi'nde profesör olan Denis Osborne ile kaygan bir konuyu gündeme getirdi. Bilim adamı aceleci sonuçlara atlamadı ve sorunu incelemeye karar verdi. Daha sonra 1969'da Fizik Eğitimi dergisi Mpemba paradoksunu açıklayan materyal yayınladı.

Bilim çevrelerinde, eski zamanların en büyük beyinlerinin buna benzer bir şey söylediğini hemen hatırladılar. Örneğin, Aristoteles bile, kış balıkçılığı sırasında suyu ısıtan ve daha hızlı sertleşmesi için sazları ıslatan eski Yunan Pontus sakinlerinden bahsetti. Yüzyıllar sonra Francis Bacon şöyle yazdı: "Biraz soğuk su, tamamen soğuk sudan çok daha kolay donar."

Genel olarak, soru dünya kadar eskidir, ancak bu yalnızca çözüme olan ilgiyi körükler. Geçtiğimiz birkaç on yıl boyunca, Mpemba etkisini açıklamak için birçok teori öne sürülmüştür. En olası olanlar, 2013 yılında Royal Society of Chemistry of Great Britain tarafından düzenlenen bir gala etkinliğinde açıklandı. Mesleki birlik 22.000 (!) Görüş inceledi ve bunlardan sadece Nikola Bregoviç'e ait olan birini seçti.

Hırvat bir kimyager, bir sıvının donduğu zaman konveksiyon ve aşırı soğutmanın önemine dikkat çekti.

Bu fenomenler Wikipedia'da şu şekilde açıklanmaktadır:

• Soğuk su yukarıdan donmaya başlar, böylece ısı radyasyonu ve konveksiyon süreçlerini ve dolayısıyla ısı kaybını yavaşlatır, sıcak su ise aşağıdan donmaya başlar.
• Aşırı soğutulmuş bir sıvı, belirli bir basınçta kristalleşme sıcaklığının altında bir sıcaklığa sahip bir sıvıdır. Aşırı soğutulmuş bir sıvı, kristalizasyon merkezlerinin yokluğunda soğutma yoluyla olağan yoldan elde edilir.

Dünya çapında tanınma ve 1.000 sterlinlik çek iyi bir ödüldü. Bu arada, kazanan Erasto Mpemba ve Denis Osborne tarafından karşılandı.

Suyun donmadan önceki sıcaklığı ne olmalıdır?

Bu soruya hala kesin bir cevap yok. Royal Society of Chemistry kararlı olmasına rağmen, tartışmayı tamamen durdurmadı. Şimdiye kadar yeni hipotezler ortaya atıldı ve çürütmeler dile getirildi.

Küçük bir ipucu olsa da: popüler bilim dergisi New Scientist bir araştırma yaptı ve Mpemba etkisini tekrarlamak için en iyi koşulların, sıcaklığı 35 ve 5°C olan iki kap su olduğu sonucuna vardı.

Bu nedenle, partiye çok az zaman kaldıysa, buz kalıplarını sıcak yaz aylarında oda sıcaklığına yakın bir sıcaklıkta suyla doldurun. Kuyu veya soğuk musluk suyu kullanmamak en iyisidir.