Τετάρτη, 27 Ιουνίου 2012

Γιατί το ζεστό νερό παγώνει ταχύτερα από το κρύο;

Η βρετανική Βασιλική Εταιρεία Χημείας προσφέρει 1250 ευρώ σε όποιον βρει την απάντηση

Η Βασιλική Εταιρεία Χημείας της Βρετανίας αποφάσισε να προσφέρει χρηματικό έπαθλο σε όποιον καταφέρει να δώσει απάντηση σε μια από τις παλαιότερες «σπαζοκεφαλιές»: γιατί το ζεστό νερό παγώνει ταχύτερα από το κρύο;
Το φαινόμενο απασχολεί εδώ και αιώνες επιστήμονες ακόμη και φιλοσόφους χωρίς μέχρι σήμερα να έχει βρεθεί η απάντηση. Οποιος καταφέρει να απαντήσει πειστικά θα λάβει 1250 ευρώ.

Το φαινόμενο

Αν τοποθετήσουμε σε ένα ψυγείο δύο δοχεία με ίση ποσότητα νερού το ένα εκ των οποίων έχει θερμοκρασία 35 βαθμών Κελσίου και το άλλο 100 βαθμών Κελσίου θα διαπιστώσουμε ότι αυτό που θα παγώσει πρώτο είναι το νερό των 100 βαθμών Κελσίου.

Το φαινόμενο είναι γνωστό από τα αρχαία χρόνια και έχει απασχολήσει πολύ γνωστά ονόματα της επιστήμης και διανόησης από τον Αριστοτέλη μέχρι τον Φράνσις Μπέικον και τον Καρτέσιο. Κανένας όμως δεν κατάφερε μέχρι σήμερα να βρει την εξήγηση.

Φαινόμενο Mpemba

Tiς τελευταίες δεκαετίες είναι γνωστό ως «Φαινόμενο Mpemba» από το όνομα του Τανζανού Erasto Mpemba. Ο Mpemba όντας φοιτητής το 1968 είδε κατά τη διάρκεια πειραμάτων το φαινόμενο και απευθύνθηκε στους καθηγητές του για να πάρει απαντήσεις οι οποίοι όμως τον αγνόησαν.
Erasto Mpemba

 Ο Mpemba δεν τα παράτησε και ήρθε σε επαφή με τον Ντένις Οσμπορν καθηγητή του πανεπιστημίου Νταρ ελ Σαλάμ της Τανζανίας ο οποίος δέχτηκε να ασχοληθεί με το ζήτημα. Η μελέτη που εξέδωσε για το φαινόμενο είχε τον τίτλο «Φαινόμενο Mpmeba», τίτλος που επικράτησε τελικά στην επιστημονική κοινότητα. Σύμφωνα με την απόφαση της Βασιλικής Εταιρείας Χημείας οι ενδιαφερόμενοι έχουν προθεσμία μέχρι τις 30 Ιουλίου για να καταθέσουν τις θεωρίες τους.

 Πηγή: ΔΟΛ
 http://www.hermes2012.org/ice/
 http://phys.org/news188801988.html
 http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1205/1205.3858.pdf
http://www.lsbu.ac.uk/water/explan.html
References & Suggested Reading
[1] Mpemba, Osborne, "Cool", Physics Education vol. 4, 172-175 (1969).
[2] James D. Brownridge, “A search for the Mpemba effect: When hot water freezes faster then cold water”, arXiv:1003.3185v1 [physics.pop-ph].
[3] Vladan Pankovic, Darko V. Kapor, “A Modification of the Newton’s Cooling Law and Mpemba Effect”, arXiv:1005.1013v1 [physics.gen-ph]
[4] Monwhea Jeng, “Hot water can freeze faster than cold?!?”, Am. J. Phys. 74, 514 (2006).
[5] J. I. Katz, “When hot water freezes before cold”, arXiv:physics/0604224v1 [physics.chem-ph]

2 σχόλια:

  1. ΖΗΣΗΣ ΚΩΣΤΑΣ7/02/2012 12:32 μ.μ.

    απαντω στο ερωτημα¨..εστω το ποτηρι 1 με το ζεστο νερο και το ποτηρι 2 μετο κρυο νερο .Eπειδη η ταση ατμων στο 1 ποτηρι ειναι μεγαλυτερη αυτηςωτου 2 ποτηριου..λογω διαφορας πιεσης στους υδρατμους ..θα εχουμε μετακινηση υδρατμων απο το ποτηρι 1 στον ποτηρι δυο ,και ταυτοχρονα εξισορροπηση θερμοκρασιων μεταξυ των ποτηριων ..και εξισωση τασης ατμων τους..αρα το φαινομενο της διαδικασιας πηξης θα αρχισει να εξελλισεται τωρα σε δυο ποτηρια που εχουν ιδια θερμοκρασια ,ιδια ταση ατμων αλλα στο ποτηρι 1 θα υπαρχει μικροτερη ποσοτητα υγρου απο το ποτηρι 2 ,οπως ειδαμε παραπανω ..επομενως τωρα για να φθασουμε στην πληρη πηξη ολης της μαζας των καθαρων νερων των δυο ποτηριων ..πρεπει η εσωτερικη ενεργεια των περιεχομενων των δυο ποτηριων να φθασει στο επιπεδο και στην τιμη (που επειδη δεν μετριεται αλλα ποιοτικα αποδεικνυεται οτι το ποτηρι 1 εχει μικροτερη τιμη απο το ποτηρι 2 ) ..αρα ποιο γρηγορα θα παγωσει ολη η μαζα του ποτηριου 1 απο οτι του ποτηριου 2..διοτι η μεση κινητικη ενεργεια των μοριων του 1 οταν γινει παγος θα επιτευχθει γρηγοροτερα απο την ιδια τιμη μεσης κινητικης ενεργειας του ποτηριου 2 την στιγμη που ολοκληρη η μαζα του 2 θα παγωσει οπως και του 1.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  2. Μπορείτε να στείλετε την απάντησή σας στο
    http://www.hermes2012.org/ice/
    και γιατί όχι να πάρετε και το βραβείο. Ευχομαι καλή επιτυχία!

    ΑπάντησηΔιαγραφή

Άλλα θέματα

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...