Лиза Богдан
июль 2015.
17444

Почему в морозилке быстрее замерзает горячая вода, чем холодная, разве это не противоречит законам термодинамики?

Ответить
Ответить
Комментировать
1
Подписаться
18
4 ответа
Поделиться

Как правильно заметил Александр Козаков в своем ответе, этот эффект называется Эффект Мпембы (Mpemba Effect), который был обнаружен танзанийском школьников в 1963 г во время выполнения школьного проекта (интересно наверно учиться там, в Танзании).

Эффект был в том, что при одинаковых количествах горячей воды и холодной воды в двух соответствующих одинаковых сосудах в холодильнике, замерзает тот сосуд первым, в котором была горячая вода.

Оказывается, что эффект этот был известен со времен Аристотеля, и свое решение этой задачи даже имел Ренэ Декарт. В 2012 г Королевское Химическое Общество даже объявило конкурс на самое лучшее объяснение этого эффекта. Результатом конкурса были около 20000 заявок-объяснений. Эти сведения отсюда.

Финальная точка все же была поставлена в 2016 г, в статье учёных из Кембриджа, опубликованная в Scientific Reports, где впервые с высокой достоверностью был проверен эффект Мпембы. Результат нулевой. 

Такого эффекта нет и горячая вода замерзает, как и положено ей, позже холодной воды. Задача, которой около 2500 лет, оказалась некорректной.

45
-1

However, in 2017, two research groups independently and simultaneously found theoretical evidence of the Mpemba effect and also predicted a new "inverse" Mpemba effect in which heating a cooled, far-from-equilibrium system takes less time than another system that is initially closer to equilibrium. Lu and Raz [14] yield a general criterion based on Markovian statistical mechanics, predicting the appearance of the inverse Mpemba effect in the Ising model and diffusion dynamics. Lasanta and co-workers [15]predict also the direct and inverse Mpemba effects for a granular gas in a far-from-equilibrium initial state. In this last work, it is suggested that a very generic mechanism leading to both Mpemba effects is due to a particle velocity distribution function that significantly deviates from the Maxwell-Boltzmann distribution.

https://en.wikipedia.org/wiki/Mpemba_effect

0
Ответить

Морозные ночи в Греции зимой.

+5
Ответить

Степан, это все же другое. Они усложняют задачу создав дополнительно "некоторые условия" для обратной задачи, нагревания холодной воды и предполагают, что это сработает и в прямой задаче. Кроме того, это чисто теоретическая работа, тогда как прямые простые эксперименты указывают на отсутствие эффекта.

+4
Ответить
Прокомментировать

От контакта с холодной поверхностью в морозилке, горячая вода будет охлаждаться и замерзать со дна, в то время как холодная покроется корочкой льда сверху, что затормозит процесс замерзания.

Так же, горячая вода будет испаряться, а раз объём воды уменьшается, то и замерзнет она быстрее.

*в герметичных контейнерах холодная вода замерзнет быстрее.

40
-17

Что мешает холодной воде охлаждаться со дна?

Что мешает покрыться корочкой горячей воде после остывания?

+3
Ответить

Нет стопроцентного ответа на вопрос, который бы в точности описывал эффект Мпембы

0
Ответить
Прокомментировать

Оказывается, этот эффект называется парадоксом Мпембы. Он назван в честь танганьикского школьника, задавшего этот вопрос учителю физики.

Действительно, в некоторых условиях горячая вода замерзает быстрее холодной. Но причина происходящего до сих пор не установлена. Популярными являются версии, связанные с объемом, снеговой подкладкой, центрами кристаллизации и энергией в водородных связях.

11
-3
Прокомментировать

На самом деле сам факт не является доказанным: насколько я знаю, повторить его в лабораторных условиях с достоверной точностью не удалось. Поэтому не очень понятно, в связи с чем весь этот сыр-бор о быстрозамерзающей горячей воде.

9
-2
Прокомментировать
Ответить