Ovo baš i nije logično...

ZAŠTO SE TOPLA VODA SMRZAVA BRŽE OD HLADNE: Nova teorija mogla bi objasniti fenomen koji desetljećima zbunjuje znanstvenike

Ista količina tople vode smrznut će se prije od iste količine hladne vode – pojava je koja već dugo zbunjuje znanstvenike (obzirom da se protivi nekim ‘detaljima’ poput zakona termodinamike i elementarnom zdravom razumu). Sada bi konačno mogla dobiti objašnjenje.

Kao 13-godišnji učenik, Erasto B. Mpemba iz Tanzanije na školskom je stavio vruću smjesu sladoleda u zamrzivač i vidio kako se vrlo brzo stvrdnula, daleko brže nego one njegovih kolega koji su u zamrzivač stavljali smjesu na sobnoj temperaturi. Pitao je profesora zašto, no profesor ga je uvjeravao da mu se to samo čini. Ipak, ponovio je to još nekoliko puta i svaki put su rezultati bili isti. Tek u srednjoj školi, kada je njegov razred posjetio sveučilišni profesor dr. Denis G. Osborne, Mpemba je uspio zainteresirati nekog fizičara. Iako skeptičan, prof. Osborne je s asistentima provjerio pokus i ostao u šoku.

OBJAŠNJEN FENOMEN Jeste li ikada primijetili da plamen ne baca sjenu?

Osborne i Mpemba su 1969. objavili članak o ovom fenomenu – i podijelili znanstvenu zajednicu. Koliko je bilo onih čiji su pokusi potvrđivali da se topla voda smrzava brže, toliko je bilo i onih koji su tvrdili da Osborne i Mpemba nisu pri sebi. Ipak, efekt je pozvan po srednjoškolcu (iako, istini za volju, taj fenomen su daleko prije primijetili i Aristotel, Roger Bacon, Descartes… ).

Kontroverzna objašnjenja

Fizičare dodatno muči objašnjenje fenomena, a mnogi vjeruju kako je u pitanju kombinacija različitih faktora.

Isparavanje
Isparavanje (koje je brže kod tople vode) hladi preostalu, ali i smanjuje njenu masu

Konvekcija
Smanjivanje gustoće vode ispod 4 stupnjeva Celzijevih smanjuje izmjenu temperature u vodi. Manja gustoća tople vode smanjuje taj efekt i ubrzava početno hlađenje. Osim toga. veće strujanje u toploj vodi brže širi i raspoređuje kristale leda.

Mraz
Hladna voda se smrzava odozgora, a površinski led usporava daljnje hlađenje. Topla voda smrzava se sa svih strana (zbog većeg strujanja molekula)

Toplinska vodljivost
Najjednostavnije – spremnik s toplom vodom otopit će više leda u zamrzivaču i ‘sjesti’ izravno na stijenku ispod koje su rashladne cijevi, dok će između spremnika s hladnom vodom i stijenke biti sloj leda.

Entropija
Voda koja je zagrijana i potom ohlađena ima veću entropiju od one koja nije grijana.

Vodikove veze

Za svaki od ovih razloga, znanstvenici već 50 godina osmišljavaju pokuse kojima bi ih pobili ili dokazali, a sada, kako piše IFL Science, toj listi se pridružio još jedno potencijalno objašnjenje – vodikove veze.

Znanstvenici sa sveučilišta u Teksasu i kineskom Nanjingu tvrde da su za sve zaslužne veze između molekula vode.

“Vodikove veze se mijenjaju kada se voda zagrijala”, ističe voditelj istraživanja Dieter Cremer. Na višim temperaturama, većina vodikovih veza su čvrste, a one slabije pucaju. Tako nastaju skupine molekula koje se potom puno lakše poslože u kristalnu rešetku leda. Kod hladnije vode, veći dio molekula je vezan vodikovim vezama koje tek treba razoriti kako bi se mogle složiti u kristal.

Imaš komentar?

Povratak na Net.hr