Ako rýchlo premeniť vodu na kocky ľadu

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 04:09

Okamžite otvoríme karty: horúca alebo teplá voda zamrzne rýchlejšie ako studená alebo studená voda. Tento paradox sa nazýva Mpemba efekt. Prečítajte si o tom, prečo to funguje v rozpore s logikou a akú teplotu by mala mať voda, aby sa rýchlejšie zmenila na ľad, prečítajte si náš článok.

Mpemba efekt

Tento príbeh sa začal pred viac ako polstoročím, no dodnes nie je vyriešený. A to všetko preto, že bez ohľadu na to, ako veľmi sa snažili tisíce zvedavých myslí z celej planéty, nedokázali nájsť jediné správne riešenie Mpembovej hádanky.

V roku 1963 si neznámy africký študent menom Erasto Mpemba všimol zvláštnosť: teplá zmrzlina tuhne rýchlejšie ako vychladená.

Pozorovanie sa zdalo také nepravdepodobné, že sa učiteľ fyziky mohol nad objavom nešťastného experimentátora len pousmiať. Erasto si však bol istý, že má pravdu, a nebál sa stať opäť terčom posmechu: o niečo neskôr otvoril problém s Denisom Osbornom, profesorom na univerzite v Dar es Salaame v Tanzánii. Vedec nerobil unáhlené závery a rozhodol sa problém preštudovať. Potom v roku 1969 časopis Physics Education publikoval materiál popisujúci Mpembov paradox.

Vo vedeckých kruhoch si hneď pripomenuli, že niečo podobné už povedali najväčšie hlavy starých čias. Napríklad už Aristoteles spomínal obyvateľov starogréckeho Pontu, ktorí pri zimnom rybolove zohrievali vodu a namáčali do nej rákosie, aby rýchlejšie stvrdla. O mnoho storočí neskôr Francis Bacon napísal: "Mierne studená voda zamrzne oveľa ľahšie ako úplne studená voda."

Vo všeobecnosti je otázka stará ako svet, ale to len podnecuje záujem o riešenie. Za posledných niekoľko desaťročí bolo predložených veľa teórií na vysvetlenie Mpemba efektu. Tie najpravdepodobnejšie boli vyhlásené v roku 2013 na slávnostnom podujatí organizovanom Kráľovskou spoločnosťou pre chémiu Veľkej Británie. Profesijné združenie preštudovalo 22 000 (!) Názorov a vyčlenilo len jeden z nich, patriaci Nikolovi Bregovićovi.

Chorvátsky chemik poukázal na dôležitosť konvekcie a podchladenia kvapaliny pri zamrznutí.

Takto sú tieto javy opísané na Wikipédii:

• Studená voda začína zamŕzať zhora, čím sa spomaľujú procesy vyžarovania a prúdenia tepla, a tým aj straty tepla, zatiaľ čo horúca voda začína zamŕzať zdola.
• Podchladená kvapalina je kvapalina, ktorá má pri danom tlaku teplotu pod teplotou kryštalizácie. Podchladená kvapalina sa získa zvyčajným spôsobom chladením v neprítomnosti kryštalizačných centier.

Celosvetové uznanie a šek v hodnote 1 000 £ boli dobrou odmenou. Mimochodom, víťaza pozdravili Erasto Mpemba a Denis Osborne.

Aká by mala byť teplota vody pred zamrznutím

Na túto otázku stále neexistuje jednoznačná odpoveď. Aj keď bola Kráľovská spoločnosť pre chémiu rozhodnutá, kontroverziu to úplne nezastavilo. Doteraz boli predložené nové hypotézy a zazneli vyvrátenia.

Aj keď existuje malá stopa: populárny vedecký časopis New Scientist vykonal výskum a dospel k záveru, že najlepšie podmienky na zopakovanie Mpemba efektu sú dve nádoby s vodou s teplotou 35 a 5 °C.

Ak teda do párty zostáva veľmi málo času, naplňte formičky na ľad vodou, ktorej teplota je porovnateľná s izbovou teplotou v horúcom lete. Najlepšie je nepoužívať dobre alebo chladiť vodu z vodovodu.