Hur man snabbt förvandlar vatten till isbitar

2024 Författare: Malcolm Clapton | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 04:11

Låt oss öppna korten direkt: varmt eller varmt vatten fryser snabbare än kallt eller kallt vatten. Denna paradox kallas Mpemba-effekten. Läs om varför det fungerar i strid med logiken och vilken temperatur vattnet ska ha för att det snabbare ska förvandlas till is, läs vår artikel.

Mpemba effekt

Denna historia började för mer än ett halvt sekel sedan, men har inte lösts till denna dag. Och allt för att, oavsett hur hårt tusentals nyfikna hjärnor från hela planeten försökte, så kunde de inte hitta den enda korrekta lösningen på Mpemba-gåtan.

1963 märkte en obskyr afrikansk student vid namn Erasto Mpemba en märklighet: en varm glassblandning stelnar snabbare än en kyld.

Observationen verkade så osannolik att fysikläraren bara kunde skratta åt den olyckliga försöksledarens upptäckt. Erasto var dock säker på att han hade rätt och var inte rädd för att bli ett skrattretande igen: lite senare tog han upp en hala fråga med Denis Osborne, professor vid University of Dar es Salaam, Tanzania. Forskaren drog inte förhastade slutsatser och bestämde sig för att studera problemet. Sedan 1969 publicerade tidskriften Physics Education material som beskrev Mpemba-paradoxen.

I vetenskapliga kretsar påminde de sig omedelbart att de gamla tidernas största hjärnor redan hade sagt något liknande. Till exempel nämnde även Aristoteles invånarna i den antika greken Pontus, som under vinterfisket värmde vattnet och blötlade vassen i det så att det stelnade snabbare. Många århundraden senare skrev Francis Bacon: "Lätt kallt vatten fryser mycket lättare än helt kallt vatten."

I allmänhet är frågan lika gammal som världen, men detta väcker bara intresset för lösningen. Under de senaste decennierna har många teorier lagts fram för att förklara Mpemba-effekten. De mest troliga tillkännagavs 2013 vid ett galaevenemang som arrangerades av Royal Society of Chemistry of Great Britain. Yrkesförbundet studerade 22 000 (!) åsikter och pekade ut endast en av dem, tillhörande Nikola Bregović.

En kroatisk kemist påpekade vikten av konvektion och underkylning av en vätska när den fryser.

Så här beskrivs dessa fenomen på Wikipedia:

• Kallt vatten börjar frysa från ovan, vilket saktar ner processerna för värmestrålning och konvektion, och därmed värmeförlusten, medan varmvatten börjar frysa underifrån.
• En underkyld vätska är en vätska som har en temperatur under kristallisationstemperaturen vid ett givet tryck. En underkyld vätska erhålls på vanligt sätt genom kylning i frånvaro av kristallisationscentra.

Det världsomspännande erkännandet och checken på 1 000 £ var en bra belöning. Vinnaren hälsades förresten av Erasto Mpemba och Denis Osborne.

Vilken temperatur ska vattnet ha innan frysning

Det finns fortfarande inget definitivt svar på denna fråga. Även om Royal Society of Chemistry var fast besluten, stoppade det inte helt kontroversen. Hittills har nya hypoteser framförts och vederläggningar har framförts.

Även om det finns en liten ledtråd: den populärvetenskapliga tidskriften New Scientist genomförde forskning och drog slutsatsen att de bästa förutsättningarna för att upprepa Mpemba-effekten är två behållare med vatten med en temperatur på 35 och 5 ° C.

Så om det är väldigt kort tid kvar innan festen, fyll isformarna med vatten, vars temperatur är jämförbar med rumstemperaturen under varma sommar. Det är bäst att inte använda väl eller kallt kranvatten.