Физический парадокс, открытое обсуждение Опции Рейтинг

[Крантец]

Эффект Мпембы (Парадокс Мпембы) — парадокс, который гласит, что горячая вода (при некоторых условиях) может замёрзнуть быстрее, чем холодная. Хотя при этом она должна пройти температуру холодной воды в процессе замерзания.
Вики:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82_%D0%9C%D0%BF%D0%B5%D0%BC%D0%B1%D1%8B

Предлагаю обсудить Делимся мыслями и ссылками...

[Vlavas1994]

Эффект Мпембы (Парадокс Мпембы) — парадокс, который гласит, что горячая вода (при некоторых условиях) может замёрзнуть быстрее, чем холодная. Хотя при этом она должна пройти температуру холодной воды в процессе замерзания.
Вики:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82_%D0%9C%D0%BF%D0%B5%D0%BC%D0%B1%D1%8B

Предлагаю обсудить Делимся мыслями и ссылками...

По-моему, это что-то на тему задачек про горячее кофе и холодное молоко :-)

[удалено.] В данном случае это "перешло чьи-то границы"

Сообщение было отредактировано Sunday: 26.7.2012, 4:25

[Крантец]

Кофе и молоко ни при чем. Эффект существует (по крайней мере, как утверждает множество источников) именно при замораживании При нагреве/охлаждении выше нуля по Цельсию он отсутствует. Так что, прошу не путать.

[SusAnna]

а в чем парадокс?
если учесть Ваше же высказывание выше, то эффект Мпембы можно перефразировать так: кристаллизация горячей воды происходит быстрее чем холодной при температуре ниже нуля градусов. И на процесс кристаллизации (а не охлаждения) влияет очень много факторов, что даже сами ученые пока не определились какой же из них весомее. и утверждение, что "при этом она должна пройти температуру холодной воды в процессе замерзания" неверно, поскольку в самой же википедии написано, что если производить механическое перемешивание воды в процессе замерзания, то холодная вода должна замерзнуть быстрее. хотя я конечно не проверяла))

[Крантец]

Про данный эффект не только в Вики написано. Я читал, что, если поместить два стакана с водой (один с кипятком, другой с водой комнатной, например, температуры) в морозилку, то быстрее замерзнет кипяток. Данный же эффект наблюдается и при залитии катка на улице водой разной температуры. Я не утверждаю, что все именно так и есть, но об этом говорят многие источники. Мне как раз таки интересно узнать об этом больше.

[Vlavas1994]

Кофе и молоко ни при чем. Эффект существует (по крайней мере, как утверждает множество источников) именно при замораживании При нагреве/охлаждении выше нуля по Цельсию он отсутствует. Так что, прошу не путать.

Я говорю об одном из основ термодинамики: чем больше разность температур, тем интенсивней теплообмен. Возможно при замораживании кипятка процесс кристаллизации разгоняется так сильно, что в итоге это требует меньше времени.

Также стоит помнить, что замерзание воды это всё же перестройка её молекул: беспорядочно связанные водные кластеры перестраиваются в упорядоченные кристаллы.
Чем горячее вода, тем меньше связанных водных кластеров (в результате тепловых флуктуаций водородные связи в основном разрываются). Может именно это и ускоряет процесс кристаллизации?

[Крантец]

Я говорю об одном из основ термодинамики: чем больше разность температур, тем интенсивней теплообмен. Возможно при замораживании кипятка процесс кристаллизации разгоняется так сильно, что в итоге это требует меньше времени.

Также стоит помнить, что замерзания воды это всё же перестройка её молекул: беспорядочно связанные водные кластеры перестраиваются в упорядоченные кристаллы.
Чем горячее вода, тем меньше связанных водных кластеров (в результате тепловых флуктуаций водородные связи в основном разрываются). Может именно это и ускоряет процесс кристаллизации?

Теперь понял Вашу мысль. Возможно и так. Судя по всему строгого доказательства или опровержения данного явления и его причин не существует на данный момент. Если попадутся какие-то данные по этому вопросу, бросьте сюда ссылки, плиз.

[Vlavas1994]

Теперь понял Вашу мысль. Возможно и так. Судя по всему строгого доказательства или опровержения данного явления и его причин не существует на данный момент. Если попадутся какие-то данные по этому вопросу, бросьте сюда ссылки, плиз.

Для того и тема

[nik_vic]

Для того и тема

Для субботы

Точные описания опытов отсутствуют, но можно, с учётом Вики, отметить несколько факторов в пользу эффекта.
1) Ледяная шуба на испарителе в морозилке, и стаканы ставятся на . Горячий доберётся до непосредственного источника холода - в отличие от холодного.
2) Для катков испарение с уменьшением массы воды может быть существенным. Для стаканов - едва ли.

В Вики отмечено, что перемешивание устраняет эффект. Не сказано, на каких стадиях. И вот здесь может быть главная причина - затруднение конвекции после начала льдообразования. Лёд может возникать в виде игл, растущих от стенок, а может и в виде утолщающейся корки - и это зависит от "чистоты" воды.

Менее вероятно изменение реологических свойств в результате кипячения, когда около нуля водная эмульсия ведёт себя как кисель (он охлаждается гораздо медленнее чистого кипятка).

Кстати, а как они фиксировали момент полного замерзания? По идее, следовало бы поместить термометр куда-то в серединку и дожидаться некоторой отрицательной температуры...

[Крантец]

Для субботы

Точные описания опытов отсутствуют, но можно, с учётом Вики, отметить несколько факторов в пользу эффекта.
1) Ледяная шуба на испарителе в морозилке, и стаканы ставятся на . Горячий доберётся до непосредственного источника холода - в отличие от холодного.
2) Для катков испарение с уменьшением массы воды может быть существенным. Для стаканов - едва ли.

В Вики отмечено, что перемешивание устраняет эффект. Не сказано, на каких стадиях. И вот здесь может быть главная причина - затруднение конвекции после начала льдообразования. Лёд может возникать в виде игл, растущих от стенок, а может и в виде утолщающейся корки - и это зависит от "чистоты" воды.

Менее вероятно изменение реологических свойств в результате кипячения, когда около нуля водная эмульсия ведёт себя как кисель (он охлаждается гораздо медленнее чистого кипятка).

Кстати, а как они фиксировали момент полного замерзания? По идее, следовало бы поместить термометр куда-то в серединку и дожидаться некоторой отрицательной температуры...

Меня самого интересует чистота экспериментов Где-то видел мысль, что дело исключительно в изменении свойств воды при кипячении. Однако, странно видеть это в виде гипотезы: можно взять кипяток и кипяченую холодную воду и проверить. "Дело ясное, что дело темное", как говорил один из персонажей...

[nik_vic]

Меня самого интересует чистота экспериментов Где-то видел мысль, что дело исключительно в изменении свойств воды при кипячении. Однако, странно видеть это в виде гипотезы: можно взять кипяток и кипяченую холодную воду и проверить. "Дело ясное, что дело темное", как говорил один из персонажей...

Ну нет у меня 3-х одинаковых бутылочек... С водой варёной, водопроводной и кипятком...

Речь, пожалуй, не о воде, а о "практически чистой" воде. Автор задал свой вопрос вообще про смесь для мороженого.

Вот, кстати, как я сейчас делаю творог (ну нет в местных магазинах...). Пачку кефира (можно и из простокваши) - в морозилку до полного замерзания. Потом обдираю оболочку (обдав горячей водой) и кладу в дуршлаг до полного размораживания.
Готово!

[OlegCh]

Более чем уверен, что этот "парадокс", как и большинство физических "парадоксов", обусловлен просто-напросто не корректным проведением эксперимента. Ну действительно, чего стоит хотя бы фраза о том, что стакан с горячей водой проплавляет шубу в морозильнике и касается непосредственно источника холода в то время как стакан с холодной стоит на этой шубе, которая является теплоизолятором на самом деле. Ну какой же это эксперимент? Чушь собачья! Кроме того, если речь идет именно о воде, то необходимо исключить влияние парообразования. Кроме того, мощность охладителя должна быть по крайней мере на порядок, а то и два больше "мощности" самого стакана с водой, чтобы исключить влияние стакана на охладитель. Ну и т.д. и т.п...

[OlegCh]

Вот не поленился и только что провел эксперимент. Хорошо, что все на даче - холодильник пустой .
Взял два одинаковых пластиковых стаканчика - крышки от геля для бритья. Наполнил один кипяченой водой из чайника при комнатной температуре. Потом подогрел оставшуюся в чайнике воду и наполнил другой стаканчик до такого же уровня. Поскольку бралась одна и та же вода можно полагать, что примесной состав у нее одинаков. Холодильник у меня двухкамерный - одно отделение холодильник, другое морозильник. Из морозильника вытащил один ящик и поставил вместо него эти два стаканчика. Никакой шубы в морозилке нет, стаканчики поставил прямо на пластиковую облицовку дна. Охлаждающие элементы расположены выше, контакта с ними у стаканов нет.
Через 35 минут в стаканчике с холодной водой образовалась корка льда на поверхности, в стакане с горячей водой вода оставалась жидкой
Через 45 минут начала образовываться тонкая корка льда в стакане с горячей водой. При этом у холодного стакана корка льда зубочисткой уже не протыкалась.
Через 55 минут вытащил оба стаканчика и сравнил. У холодного стаканчика корка льда уже была довольно приличной, миллиметра два. Протыкание ее зубочисткой требовало заметного усилия. У горячего стакана корка была значительно тоньше - менее миллиметра и протыкалась очень легко.

Таким образом, в моем эксперименте этот "парадокс" не подтвердился. В чем я, собственно, не очень-то и сомневался.

[Крантец]

Вот не поленился и только что провел эксперимент. Хорошо, что все на даче - холодильник пустой .
Взял два одинаковых пластиковых стаканчика - крышки от геля для бритья. Наполнил один кипяченой водой из чайника при комнатной температуре. Потом подогрел оставшуюся в чайнике воду и наполнил другой стаканчик до такого же уровня. Поскольку бралась одна и та же вода можно полагать, что примесной состав у нее одинаков. Холодильник у меня двухкамерный - одно отделение холодильник, другое морозильник. Из морозильника вытащил один ящик и поставил вместо него эти два стаканчика. Никакой шубы в морозилке нет, стаканчики поставил прямо на пластиковую облицовку дна. Охлаждающие элементы расположены выше, контакта с ними у стаканов нет.
Через 35 минут в стаканчике с холодной водой образовалась корка льда на поверхности, в стакане с горячей водой вода оставалась жидкой
Через 45 минут начала образовываться тонкая корка льда в стакане с горячей водой. При этом у холодного стакана корка льда зубочисткой уже не протыкалась.
Через 55 минут вытащил оба стаканчика и сравнил. У холодного стаканчика корка льда уже была довольно приличной, миллиметра два. Протыкание ее зубочисткой требовало заметного усилия. У горячего стакана корка была значительно тоньше - менее миллиметра и протыкалась очень легко.

Таким образом, в моем эксперименте этот "парадокс" не подтвердился. В чем я, собственно, не очень-то и сомневался.

Возможно, что так оно все и есть. А сам парадокс просто раздут.

[не важно кто]

Олегу- брависсимо!!! Давно говорю- главное в физике-ЭКСПЕРИМЕНТ!!! И если решение задачи не подтверждатся экспериментом- значит решение неправильное, либо условие безграмотно написано...
А что, Крантец, прежде чем предлагать слабо было самому... да ещё и исключить все факторы, предполагающие подтверждение парадокса. Ещё раз Олегу- аплодирую стоя!!!

[сапер]

Олегу- брависсимо!!! Давно говорю- главное в физике-ЭКСПЕРИМЕНТ!!! И если решение задачи не подтверждатся экспериментом- значит решение неправильное, либо условие безграмотно написано...
А что, Крантец, прежде чем предлагать слабо было самому... да ещё и исключить все факторы, предполагающие подтверждение парадокса. Ещё раз Олегу- аплодирую стоя!!!

Зачем так волноваться? То, что Олегу "брависсимо", - понятно, я ему всегда об этом говорил ! А вот про факторы, вы ошибаетесь(по-моему)...Не все здесь понятно...Сколько "правидников - экспереминтаторов" в задачке по сливу бассейна....?...Не знаю...Не разобрался пока, для окончательных выводов.

[Крантец]

Олегу- брависсимо!!! Давно говорю- главное в физике-ЭКСПЕРИМЕНТ!!! И если решение задачи не подтверждатся экспериментом- значит решение неправильное, либо условие безграмотно написано...
А что, Крантец, прежде чем предлагать слабо было самому... да ещё и исключить все факторы, предполагающие подтверждение парадокса. Ещё раз Олегу- аплодирую стоя!!!

Да, мне слабо делать скоропалительные выводы.

[OlegCh]

Да нет, Крантец хорошо сделал, что поднял этот вопрос. По крайней мере, разобрались с очередным мракобесием. А то по телеку это уже преподносят как очередной "факт", с которым не может справиться официальная наука...

[АлександрС]

Давно говорю- главное в физике-ЭКСПЕРИМЕНТ!!! И если решение задачи не подтверждатся экспериментом- значит решение неправильное, либо условие безграмотно написано...

..., либо эксперимент поставлен неправильно. В условии написано "при некоторых условиях". Где гарантия, что Олег проводил опыт (именно опыт, а не эксперимент) при нужных условиях. Холодильник - замкнутое ограниченное пространство ...
Так что вопрос пока, по моему, остается открытым.

[nik_vic]

..., либо эксперимент поставлен неправильно. В условии написано "при некоторых условиях". Где гарантия, что Олег проводил опыт (именно опыт, а не эксперимент) при нужных условиях.

Вопрос, конечно, в отсутствии описания этих условий. В оригинале Мамба замораживал не воду, а смесь для мороженого. Без указания рецепта , но сливки-сахар и что-то, препятствующее образованию крупных кристаллов льда?
Можно пообсуждать, при каких условиях может наблюдаться эффект Мамбы.