на главнуюВсе эхи RU.PHYSICS
войти ?

в лед быстрее холодной

От Alexander Konosevich (2:5004/9) к All

В ответ на Заголовок предыдущего сообщения в треде (Имя Автора)


* Crossposted в RU.PHYSICS
* Crossposted в RU.HARDWARE.REPAIR.TRICKS
╒═══════════════════════════════════════════════════════════════════════════╕
Forward Alexander Konosevich (2:5004/9)
Area : RU.COMPUTERRA (RU.COMPUTERRA)
From : News Robot, 2:5030/1256
Name : All
Subj : в лед быстрее холодной
╘═══════════════════════════════════════════════════════════════════════════╛

Компьютерра
_____________________________________________________________________

в лед быстрее холодной

Опубликовано: 26.03.2010, 23:04

Американский физик Джеймс Браунридж (james brownridge) из
Университета штата Hью-Йорк в Бингемтоне [1] провел множество
экспериментов с различными начальными условиями и установил, в
каких именно случаях проявляется так называемый эффект Мпембы
[2].

Суть эффекта Мпембы заключается в том, что в некоторых случаях
нагретая вода может замерзать быстрее, чем холодная. Упоминания
об этом можно встретить у Аристотеля, Бэкона и Декарта, но
внимание современных ученых к проблеме привлек танзанийский
школьник Эрасто Мпемба: в шестидесятых годах прошлого века он
заметил, что горячая смесь для приготовления мороженого
замерзает быстрее.

У этого явления может быть множество различных причин, и физики
долгое время пытались выделить какую-то одну из них. Результаты
опытов, в которых необходимо контролировать большое число
параметров (форму и тип контейнера, положение образца в
морозильном аппарате, положение устройства для измерения
температуры и так далее), однако, часто противоречили друг
другу. Кроме того, экспериментаторы по-разному определяли момент
замерзания воды.

В своей работе г-н Браунридж рассматривал в качестве измеряемой
характеристики момент выделения скрытой теплоты [3] -- теплоты,
поглощаемой или выделяемой веществом при фазовом превращении без
изменения температуры. Hачав с экспериментов с различными
емкостями, типами жидкостей и растворенными в них веществами,
ученый постепенно перешел к опытам с водой в запечатанных
пробирках из термостойкого стекла.

Известно, что температура, при которой вода начинает
превращаться в лед, зависит от примесей, служащих центрами
кристаллизации. В обычной воде находятся частицы пыли, бактерии,
растворенные соли, и все они могут инициировать замерзание при
некоторой температуре; та примесь, у которой эта температура
максимальна, и будет определять момент превращения в твердое
тело. лВода редко начинает замерзать при 0 ЛЪC, -- отмечает
автор. -- Обычно она переохлаждается, и процесс стартует при
отрицательной температуре╗.

Ученый долго экспериментировал с шестью запечатанными
пробирками, в трех из которых находилась водопроводная вода, а в
оставшихся -- деионизированная дистиллированная вода. Проведя 27
циклов замерзания и оттаивания, он определил ту среднюю
температуру, при которой жидкость в каждой пробирке начинает
превращаться в лед. Затем ученый на два часа поместил образцы в
кипящую воду, провел следующие 22 цикла, продержал пробирки еще
три часа в кипящей воде и снова оценил характеристики жидкости.
Как выяснилось, нагревание может заметно изменять температуру
замерзания воды; по мнению г-на Браунриджа, это связано с
образованием и разрушением центров кристаллизации.

По результатам этих опытов исследователь отобрал две пробирки,
средняя температура замерзания воды в которых отличалась
примерно на 5,5 ЛЪC. Используя эти два образца, Джеймс Браунридж
сумел воспроизвести эффект Мпембы 28 раз подряд. Та вода, у
которой температура замерзания выше, нагревалась до 100 ЛЪc, а
жидкость в другой пробирке находилась при температуре 25 ЛЪC или
более низкой, но при охлаждении первая пробирка неизменно
опережала вторую. Может показаться странным, что огромная
начальная разница температур компенсируется смещением ллинии
финиша╗ всего на 5 градусов, но объяснить это несложно: основной
этап охлаждения горячего образца завершается очень быстро,
поскольку его температура намного отличается от температуры в
морозильной камере.

Таким образом, условиями наблюдения эффекта Мпембы ученый
считает переохлаждение воды и наличие большой разницы в
лестественных╗ температурах замерзания образцов.

Препринт [4] статьи можно скачать с сайта ARXIV [6].

Подготовлено по материалам NewScientist [5].

[1]: http://www.binghamton.edu/
[2]: http://en.wikipedia.org/wiki/Mpemba_effect
[3]: http://en.wikipedia.org/wiki/Latent_heat
[4]: http://arxiv.org/pdf/1003.3185v1
[5]: http://www.newscientist.com/article/mg20527535.200-revealed-why-hot-water-freez es-faster-than-cold.html

_____________________________________________________________________

Оригинал статьи на http://pda.compulenta.ru/?action=article&id=518229

[http://pda.compulenta.ru/?action=section§ion_id=27750]: - Железо и гаджеты - Интернет и связь - Микролента - Hаука и техника - Физика

--- R123572485272
* Origin: Copyright (C) Aleksandr K Konosevich (2:5004/9)

Ответы на это письмо:

From: Username
Заголовок следующего сообщения в треде может быть длинным и его придется перенести на новую строку

From: Username
Или коротким

FGHI-url этого письма: area://RU.PHYSICS?msgid=2:5004/9+4bc6731f