Zagonetka-da li se brže zamrzava topla ili hladna voda??

U novijim istraživanjima, naučnici su se fokusirali na svojstva vodonikovih veza kao moguće rešenje jedne od najstarije misterije u fizici. I dok neki pokušavaju, neki naučnici tvrde da takozvani Mpemba efekat uopšte ne postoji.

Mpemba efekat

Mpemba efekt većem broju ljudi je postao poznat u vreme Fransisa Bejkona i Renea Dekarta, a najviše se pričalo o njemu kada je 1960. godine ovaj fenomen otkrio dečak iz Tanzanije dok je pravio sladoled.

Erasto Mpemba, po kom je fenomen i dobio ime, je sa školskim drugovima često pravio sladoled mešajući zagrejano mleko sa šećerom. Nakon toga bi prvo ostavljao mleko da se malo ohladi, a zatim ga stavljao u zamrzivač.

Međutim, jednog dana je bio nestrpljiv i stavio je u zamrzivač vruće mleko. Na iznenađenje svih prisutnih, njegov sladoled je prvi bio gotov. To ga je inspirisalo da zajedno sa svojim profesorom fizike, 1960. godine, objavi rad na ovu temu.

Iako je sam efekt priznat od strane fizičara, nikako nisu mogli da ga objasne. Zbog čega se vruća voda brže smrzava od hladne čija je temperatura mnogo bliža tački smrzavanja?

Kraljevstvo društvo hemičara je čak, 2012. godine, raspisalo konkurs, kako bi neko od naučnika širom sveta pokušao da objasni ovaj slučaj.

Na konkurs je pristiglo  22 hiljade radova iz celog sveta, ali nijedan nije pružio celovito objašnjenje.

Najčešća hipoteza jeste da vruća voda isparava i brže gubi masu. Ali pokušaj da to dokažu, stavljajući vruću vodu na zatvorena mesta gde nema isparenja, je bio bezuspešan.

Druga hipoteza je da voda razvija konveksnu struju i da se temperatura niveliše dok se hladi.

No, ni ova hipoteza nije dokazana.

Zagonetka ostaje – zagonetka

Istraživači sa Sautern Metodist Univerziteta u Dalasu i Nanjing Univerziteta iz Kine smatraju da znaju rešenje – čudne veze između atoma vodonika i kiseonika u molekulima vode mogu biti ključ rešenja zagonetke.

Brzo ohlađena čaša vruće vode će imati veću temperaturnu razliku, i gubiće toplotu brže s površine, dok će čaša hladne vode imati manju temperaturnu razliku i time manju konvekciju koja bi ubrzala proces.

Simulacije klastera molekula vode pokazuju jačinu veza vodonika koja zavisi od događaja u susednim molekulima vode. Kad se voda greje, slabije veze se prekidaju, a grupe molekula se formiraju u strukture koje mogu da se preoblikuju u kristalne strukture leda kao početne tačke leđenja. Da bi se hladna voda na ovaj način preoblikovala najpre se slabe veze među vodonikovim atomima moraju prekinuti.

Dakle, u vrućoj je vodi veći udeo jakih veza između vodonikovih atoma nego u hladnoj vodi, i zato se slabe veze lome kako temperatura raste.

Ove hipoteze nisu dokazane.

Naučni rad sa Imperial Koledža u Londonu je u središte stavio vreme potrebno toploj i hladnoj vodi da dosegnu tačku smrzavanja (0 stepeni Celzijusa). Jedan od istraživača s projekta, Henri Buridž, tvrdi da kako god da postave eksperiment ne pronalaze Mpemba efekt.

To znači da ovaj članak završavamo bez zaključka, ali sa uverenjem da će još neki naučnici pokušati da odgonetnu ovu zagonetku.

Foto: Pixabay

Izvor: PRessSerbia/MAGAZIN NOVOSTI