Prečo teplá voda mrzne rýchlejšie?

Vedcom sa možno podarilo vyriešiť jednu z najstarších fyzikálnych záhad: prišli s odpoveďou na otázku, prečo horúca voda mrzne rýchlejšie ako studená.

04.11.2013 17:24
debata (5)

Paradox známy pod menom Mpembov jav zaznamenali už Aristoteles alebo Descartes, ale až doteraz ho nikto nedokázal uspokojivo vysvetliť. O objave singapurských fyzikov napísal britský denník The Daily Telegraph.

Mpembov jav bol v 60. rokoch pomenovaný podľa tanzánskeho študenta Erasta B. Mpembu, ktorý naň modernú fyziku znova upozornil. V kocke ide o to, že voda sa správa inak ako väčšina iných kvapalín a na ľad sa mení rýchlejšie, ak je horúca, ako keď má izbovú teplotu. Za posledné desaťročia sa vyrojilo viacero teórií, ktoré by zdanlivú nelogickosť javu vysvetľovali, ale žiadna nebola celkom uspokojivá. Predtým vedci napríklad argumentovali, že horúca voda sa viac odparuje a tým aj rýchlejšie chladne.

Tím z technickej univerzity v Nanyangu došiel k záveru, že paradox sa dá vysvetliť vďaka lepšiemu pochopeniu toho, ako na seba vzájomne pôsobia molekuly vody. Tieto molekuly spája takzvaná vodíková väzba, ktorá spôsobuje napríklad známe povrchové napätie vodnej hladiny, a tiež to, že voda má oveľa vyšší bod varu ako príbuzné kvapaliny.

Podľa singapurských fyzikov pre vodíkové väzby rýchlosť, akou voda stráca teplotu, sa líši v závislosti od toho, aký je pôvodný stav kvapaliny. Energiu (a teda teplotu) stráca tým rýchlejšie, čím väčšiu energiu (teplotu) predtým prijala. Vedci si pomohli metaforou pružiny. Podľa nich horúca voda uvoľňuje energiu práve tak rýchlo ako pružina. To znamená, že nakoniec horúca voda s veľkou energiou zmrzne rýchlejšie ako studená voda, kde sa proces mrznutia naštartuje pomalšie. Takisto aj pružina, ktorú stlačíme silnejšie a dodáme jej väčšiu energiu, vyskočí rýchlejšie, ako slabo stlačená pružina.

© Autorské práva vyhradené

5 debata chyba
Viac na túto tému: #ľad #mrznutie #Mpembov jav