Loppujen lopuksi, miksi kuuma vesi jäätyy nopeammin kuin kylmä vesi?

Vaikka kuulostaa hullualta, että kuuma vesi jäätyy nopeammin kuin kylmä vesi, totuus on, että jostain syystä se käy. Tämä muuten oli mysteeri, jonka tutkijat ympäri maailmaa olivat yrittäneet selittää vuosisatojen ajan! Ilmiö - jota nykyään kutsutaan Mpemba-ilmiöksi - on ollut tiedossa muinaisesta Kreikasta lähtien, ja filosofi Aristoteles havaitsi ensimmäisenä sen.

Kun on kuitenkin käyty niin pitkään aihetta, eikö niin, että fyysikkojen ryhmä sai selville miksi helvetissä tämä taikuus tapahtuu ?! Ryhmä Singaporen Nanyangin teknillisestä yliopistosta esitteli tutkimuksen, jonka mukaan uteliaasta vaikutuksesta vastuussa olevat kemialliset sidokset pitävät vesimolekyylejä yhdessä.

kemia

Vesimolekyylit koostuvat kahdesta vetyatomista, jotka ovat kiinnittyneet happiatomiin kovalenttisen sidoksen kautta, toisin sanoen sellaiseen, jossa elektronien jakautuminen tapahtuu atomien välillä. Tämä atomien välinen sidos on erittäin vahva ja muodostaa vesimolekyylejä.

Kuumennettuaan erotetut vesimolekyylit pysyvät kuitenkin edelleen yhdessä, mutta heikompien sidosten - vety sidosten - välityksellä, joita tapahtuu, kun yhden molekyylin vetyatomi liittyy toisen happiatomin kanssa.

Mysteeri purettu?

Mediumissa julkaistun artikkelin mukaan tutkijoille, jotka sanovat selvittäneensä Mpemba-ilmiön mysteerin, tapahtuu, että vesimolekyylien ollessa kosketuksissa niiden välinen luonnollinen heijastus aiheuttaa sidoksia. kovalentit venyvät ja keräävät energiaa.

Kun nestettä lämmitetään, vedyn sidokset leviävät, kun vesi muuttuu vähemmän tiheäksi, ja molekyylit tulevat kauempana ja kauempana toisistaan. Tutkijoiden mukaan tämä vety sidosten ylimääräinen leviäminen antaa kovalenttisille sidoksille "kutistua" hiukan ja vapauttaa energiaa, ja tämä energian vapautuminen vastaa lämmön vapautumista. Siksi kuuma vesi jäätyy ennen kylmää vettä. Mpemba!

Tällä hetkellä Singaporen jengin teoria näyttää olevan paras selitys - vuosisatojen ajan - Mpemba-ilmiöstä. Ja vaikka työtä on vielä tutkittava perusteellisesti (tai luuletko tiedeyhteisön helposti hyväksyvän nämä teoriat?), Ehdotus näyttää olevan varsin vakuuttava.

* Lähetetty 1.11.2013