Почему горячая вода замерзает быстрее, чем холодная?

Эффект Мпембы

Еще Аристотель, Френсис Бэкон и Рене Декарт обращали внимание на то, что горячая вода при некоторых условиях может замерзнуть быстрее, чем холодная.

Как такое возможно, если горячая вода в процессе замерзания должна сначала достичь температуры холодной воды? В 1963 году этот парадокс заинтересовал танганьикского школьника Эрасто Мпемба. Он обратился с вопросом к учителю физики, но тот не воспринял мальчика всерьез. Мпемба не отступил, и задал тот же вопрос профессору физики, который провел эксперимент и подтвердил наличие интересного эффекта.

Почему горячая вода замерзает быстрее, чем холодная?

Парадокс привлек внимание ученых, и они предложили несколько вариантов его объяснения:

  • горячая вода быстрее испаряется, поэтому ее объем становится меньше, и она замерзает быстрее;
  • если в морозильной камере есть снег, горячая вода плавит его и улучшает тем самым тепловой контакт емкости со стенкой морозильника;
  • холодная вода начинает замерзать сверху, из-за чего ухудшаются процессы конвекции и теплоизлучения, а горячая вода начинает замерзать снизу, что не мешает перемешиванию слоев;
  • в теплой воде увеличивается расстояние между молекулами, поэтому водородные связи между ними растягиваются и запасают больше энергии. Теплая вода замерзает быстрее, потому что в ней из-за удлиненных водородных связей энергия выделяется интенсивнее.

Почему горячая вода замерзает быстрее, чем холодная?

Другие статьи по теме "Занимательная физика":

Комментарии

Я так и не понял, почему. Или ответп пока нет?

Добавить комментарий