Στις σύγχρονες συνθήκες, το ανθρώπινο σώμα βιώνει λιμοκτονία από το νερό: ως επί το πλείστον αυτό οφείλεται στα χαρακτηριστικά του τεχνητού περιβάλλοντος στο οποίο ζούμε, στην αφυδάτωση του κλιματιζόμενου αέρα και στα τρόφιμα που τρώμε. Έχουμε συνηθίσει όχι μόνο να σβήνουμε τη δίψα, αλλά και να αποσπάμε κάποιο επιπλέον αποτέλεσμα από το ποτό: την ευχάριστη γεύση των αναψυκτικών, τις τονωτικές ιδιότητες του καφέ ή του τσαγιού. Έχουμε ξεχάσει πώς να πίνουμε απλά νερό.

Το ποτό μου

ΠΙΝΕΤΕ ΝΕΡΟ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΔΩΜΑΤΙΟΥ ΣΥΧΝΑ ΚΑΙ ΑΡΓΑ, ΧΩΡΙΣ ΝΑ ΠΕΡΙΜΕΝΕΤΕ ΝΑ ΝΙΩΣΕΤΕ ΔΥΝΑΤΗ ΔΙΨΑ

Τα αναψυκτικά περιέχουν συχνά σιρόπι καλαμποκιού, το οποίο περιέχει υψηλά επίπεδα φρουκτόζης, η οποία μετατρέπεται απευθείας σε τριγλυκερίδια (τα δομικά στοιχεία του λίπους) αντί για γλυκόζη, η οποία είναι το καύσιμο για τη λειτουργία του εγκεφάλου. Τώρα για το γάλα: η πρωτεΐνη του χρειάζεται πολύ χρόνο για να αφομοιωθεί και η διάσπαση της λακτόζης (σάκχαρο γάλακτος) απαιτεί το ένζυμο λακτάση, το οποίο δεν παράγουν όλοι οι άνθρωποι. Οι φρεσκοστυμμένοι χυμοί είναι πιο υγιεινοί, αλλά αυτό είναι επίσης ένα είδος υπερσυμπυκνωμένου τεχνητού ποτού - θα ήταν πολύ πιο υγιεινό να τρώτε ολόκληρο το φρούτο, μαζί με τις φυτικές ίνες και τις ουσίες έρματος που περιέχει. Με λίγα λόγια, κανένα άλλο υγρό -ακόμα και αυτά που έχουμε συνηθίσει να θεωρούμε υγιεινά και φυσικά- δεν μπορεί να αντικαταστήσει το συνηθισμένο πόσιμο νερό.

Ένα νερό

Τα μαθήματα χημείας πολλών ανθρώπων άφησαν στη μνήμη τους μόνο τη φόρμουλα του νερού, το H2O, καθώς και την πεποίθηση ότι χωρίς νερό δεν θα είχε προκύψει καθόλου ζωή στον πλανήτη μας. Αυτό είναι αλήθεια: με την άμεση συμμετοχή του, συμβαίνουν σχεδόν όλες οι βιοχημικές αντιδράσεις. Εξάλλου, το νερό είναι ένας γενικός διαλύτης. Το δομικό υλικό για συνεχή ανανέωση του σώματος (δηλαδή για τη σύνθεση πρωτεϊνών) και πηγές ενέργειας (υδατάνθρακες), οξυγόνο, ορμόνες και ένζυμα κυκλοφορούν στον μεσοκυττάριο χώρο και εισέρχονται στα κύτταρα, διαλύονται στο νερό. Και τα μεταβολικά προϊόντα απομακρύνονται από τα κύτταρα και από το σώμα επίσης σε διάλυμα.

Το νερό «εισέρχεται και φεύγει» μέσω ειδικών καναλιών νερού που βρίσκονται στην πλασματική μεμβράνη των κυττάρων και ονομάζονται «ακουαπορίνες» (για την ανακάλυψή τους, δύο Αμερικανοί επιστήμονες, ο Peter Agree και ο Roderic McKinnon, τιμήθηκαν με το βραβείο Νόμπελ το 2003 στη χημεία). Εάν προστεθούν άλλες ουσίες στο μόριο του νερού - τελικά, η διαδικασία διάλυσης συνοδεύεται από πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις με άλατα, σάκχαρα, οξέα, αλκοόλ, χημικές ουσίες που προκύπτουν κατά την απορρόφηση φαρμάκων ή προσθέτων τροφίμων - τότε αυτοί οι ογκώδεις σχηματισμοί δεν είναι σε θέση να περάσουν από τον μικρό πόρο του νερού. Φαίνεται ότι υπάρχει νερό στο σώμα (μερικές φορές υπάρχει ακόμη και πάρα πολύ, και αυτό το ονομάζουμε κατακράτηση υγρών, οίδημα), αλλά δεν διεισδύει στα κύτταρα, με αποτέλεσμα να αναστέλλονται οι μεταβολικές διεργασίες και οι τοξίνες να μην εξαλειφθεί. Φυσικά, ένα άτομο αισθάνεται μια ακατανόητη αδιαθεσία και κόπωση, η αιτία της οποίας διαλύεται κυριολεκτικά στο νερό.

Επιλέξτε ένα καλό φίλτρο

Με όλη την ποικιλία των φίλτρων νερού, εκτελούν το ίδιο έργο: καθαρίζουν το νερό από μηχανικούς ρύπους (άμμο, άλατα, σκουριά), εν μέρει από χημικούς ρύπους (χλώριο, άλατα βαρέων μετάλλων, ζιζανιοκτόνα, φυτοφάρμακα, προϊόντα λαδιού), καθώς και από βακτήρια και ιούς. Η αρχή λειτουργίας είναι επίσης παρόμοια: το νερό διέρχεται από αντικαταστάσιμα φυσίγγια με μέσα φίλτρου. Τα περισσότερα από αυτά «λειτουργούν» με ένα καθολικό προσροφητικό - ενεργό άνθρακα και ρητίνες ανταλλαγής ιόντων, οι οποίες είναι διαφορετικές για κάθε κατασκευαστή. Όσο πιο αργά περνάει το νερό από το φίλτρο, τόσο πιο καθαρό είναι. Για όσους θέλουν να είναι σίγουροι ότι το νερό θα καθαριστεί κατά 97-99%, υπάρχουν φίλτρα που βασίζονται σε σύστημα αντίστροφης όσμωσης. Εκεί, ο καθαρισμός πραγματοποιείται περνώντας το νερό μέσα από μια πολυστρωματική μεμβράνη υπό πίεση 3,5–4 ατμοσφαιρών. Οι διαστάσεις των κυττάρων στη μεμβράνη είναι τόσο μικρές που μόνο μόρια H2O και υδρογόνου και οξυγόνου διαλυμένα στο νερό μπορούν να περάσουν μέσα από αυτά. Το πλεονέκτημα αυτού του νερού είναι ότι μπορείτε πραγματικά να είστε σίγουροι για την καθαρότητά του. Μειονεκτήματα: δεν έχει γεύση, μπορεί να θεωρηθεί κοντά στο αποσταγμένο, από το οποίο ο οργανισμός δεν έχει κανένα όφελος.

Από βρύση και από μπουκάλι

Το νερό της βρύσης μπορεί να μην είναι υγιεινό (άλλωστε περνά μέσα από χιλιόμετρα σωλήνων), αλλά τουλάχιστον είναι ασφαλές - κυρίως χάρη στα ιόντα χλωρίου που χρησιμοποιούνται για την απολύμανσή του. Η επίδραση του χλωρίου είναι επιζήμια για οποιοδήποτε ζωντανό κύτταρο - από τα βακτήρια έως τα κύτταρα του σώματός μας, επομένως, πριν πιούμε νερό βρύσης, είναι καλύτερο να το φιλτράρουμε. «Καταρχήν, υπάρχουν δύο επιλογές: φιλτράρισμα νερού βρύσης ή αγορά εμφιαλωμένου νερού, αλλά δεν έχω αποφασίσει μόνος μου ποιο θα ήταν καλύτερο», παραδέχεται ο Valery Sergeev. – Από τη μια, το εμφιαλωμένο νερό είναι ακριβό και δεν υπάρχει πάντα εμπιστοσύνη στην ποιότητά του: μας γλίστρησαν φιλτραρισμένο νερό βρύσης αντί για αρτεσιανή; Από την άλλη πλευρά, το φιλτραρισμένο νερό γίνεται ανισόρροπο, «αδρανές». Κατά τη διαδικασία διήθησης, στερείται σχεδόν όλα τα άλατα, συμπεριλαμβανομένων των βασικών, όπως τα άλατα ασβεστίου (που μπορεί να οδηγήσουν σε εύθραυστα οστά), καθώς και απαραίτητα μικροστοιχεία».

Σύμφωνα με τον θεραπευτή Sergei Stebletsov, ακόμη και το νερό πηγής από τους πρόποδες των Άλπεων ή που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα της τήξης των παγετώνων δεν φέρνει πάντα εγγυημένα οφέλη: είναι καλύτερο να πίνετε τοπικό νερό, στη σύνθεση ηλεκτρολυτών του οποίου έχει προσαρμοστεί ένα άτομο. Η πιο λογική συμβιβαστική επιλογή φαίνεται να είναι: μην φοβάστε το φιλτραρισμένο νερό της βρύσης, αλλά κάντε κανόνα να πίνετε εμφιαλωμένο νερό υψηλής ποιότητας όταν είστε έξω από το σπίτι.

Ποσότητα και ποιότητα

Πότε και πώς, και το πιο σημαντικό, πόσο νερό πρέπει να πιείτε – οι ειδικοί έχουν διαφορετικές απόψεις για αυτό το θέμα. Σύμφωνα με την Αγιουρβέδα, πρέπει να πίνετε δύο έως τρία λίτρα νερό την ημέρα και η θερμοκρασία του πρέπει να είναι όσο υψηλότερη μπορείτε να ανεχτείτε. «Αν πίνετε πολύ νερό ταυτόχρονα, ο κύριος στόχος - ο καθαρισμός του σώματος - δεν θα επιτευχθεί», εξηγεί ο Μοχάμεντ Άλι, γιατρός από το κέντρο Αγιουρβέδα της Κεράλα. «Ως εκ τούτου, πρέπει να πίνετε συνεχώς, αλλά σιγά σιγά: δύο ή τρεις γουλιές κάθε 10-15 λεπτά». Το πρωί, λέει, πρέπει να ξεκινά με ένα ποτήρι νερό σε θερμοκρασία δωματίου. Όπως και το φάρμακο, πρέπει να λαμβάνεται με άδειο στομάχι χωρίς να σηκωθείτε από το κρεβάτι. Επιπλέον, το νερό δεν πρέπει να κάθεται στο ποτήρι όλη τη νύχτα - σε αυτήν την περίπτωση γίνεται «νεκρό» - και δεν πρέπει να είναι νερό βρύσης. Σύμφωνα με τον Μοχάμεντ Άλι, οι αρχαίοι δάσκαλοι της Αγιουρβέδα συμβούλευαν να πίνουν νερό της βροχής, αλλά τώρα αυτό δεν πρέπει να γίνεται για προφανείς λόγους - είναι πολύ μολυσμένο. Είναι ίσως καλύτερο να πίνετε νερό από ένα φρεσκοανοιγμένο μπουκάλι το πρωί.

ΤΟ ΑΙΣΘΗΜΑ ΑΝΕΣΗΣ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΚΥΡΙΟ ΣΗΜΑ ΠΟΥ ΘΑ ΣΑΣ ΑΦΗΣΕΙ ΝΑ ΚΑΤΑΛΑΒΕΤΕ ΠΟΣΟ ΝΕΡΟ ΧΡΕΙΑΖΕΤΑΙ ΤΟ ΣΩΜΑ

Όταν πίνουμε νερό κατά τη διάρκεια της ημέρας, σύμφωνα με την Αγιουρβέδα, αξίζει να λάβουμε υπόψη: αν θέλουμε να χάσουμε βάρος, είναι καλύτερα να το πίνουμε πριν από τα γεύματα και αν θέλουμε να πάρουμε βάρος, μετά. Αντίστοιχα, όσοι θέλουν να διατηρήσουν ανέπαφα τα κιλά τους μπορούν να πίνουν νερό κατά τη διάρκεια των γευμάτων.

Ένας εκπρόσωπος μιας άλλης ανατολικής σχολής, ο καθηγητής κινεζικής ιατρικής Gao Yan, πιστεύει ότι είναι καλύτερο να πίνετε νερό σε θερμοκρασία δωματίου. «Είναι λίγο πιο δροσερό από τη θερμοκρασία του σώματος και ξεκινά τις διαδικασίες καθαρισμού του σώματος», εξηγεί. Οι Ευρωπαίοι ειδικοί πιστεύουν επίσης ότι χρειαζόμαστε δύο έως τρία λίτρα νερού την ημέρα – ειδικά το καλοκαίρι, όταν κάνει ζέστη. «Θα πρέπει να είναι ελαφρώς ανοργανοποιημένο, με υπεροχή των ανιόντων χλωρίου και των κατιόντων ασβεστίου, μαγνησίου και καλίου», εξηγεί ο Valery Sergeev. «Αυτό αναπληρώνει τη φυσική απώλεια αλάτων κατά την αυξημένη εφίδρωση». Έτσι, μπορείτε να πίνετε νερό όπως "Slavyanovskaya", "Smirnovskaya", "Kashinskaya", "Novoterskaya" χωρίς περιορισμούς. Αλλά τα πολύ μεταλλικά νερά, όπως το "Essentuki-17", είναι ένα φάρμακο για ασθένειες του γαστρεντερικού σωλήνα, το οποίο διεγείρει την έκκριση γαστρικού υγρού και την εντερική κινητικότητα. «Αν σας αρέσει το ανθρακούχο μεταλλικό νερό, τότε είναι καλό για την υγεία σας», λέει ο Valery Sergeev. – Ξεδιψάει καλύτερα και τονώνει το γαστρεντερικό. Αλλά εάν υπάρχουν οποιεσδήποτε διαταραχές στη λειτουργία του στομάχου, καούρα και ενόχληση, είναι προτιμότερο να μεταβείτε στο νερό.

Εμπιστεύσου τα συναισθήματα

Έτσι, η κατανάλωση περίπου δύο λίτρων νερού την ημέρα θεωρείται φυσιολογικός κανόνας. Αλλά, αν δεν έχουμε ακόμη αναπτύξει τη συνήθεια να πίνουμε νερό, πρέπει να μετράμε τα ποτήρια που πίνουμε, σαν να ακολουθούσαμε εντολή γιατρού; «Το ίδιο το σώμα ξέρει πόσο νερό χρειάζεται», λέει ο Sergei Stebletsov. – Σε άλλους αρκούν ενάμιση λίτρο την ημέρα, σε άλλους δυόμισι δεν αρκούν. Όλα εξαρτώνται από τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν τα νεφρά, οι πνεύμονες, το δέρμα και ο γαστρεντερικός σωλήνας, μέσω του οποίου το νερό φεύγει από το σώμα. Ο κύριος δείκτης στον οποίο πρέπει να εστιάσετε είναι το αίσθημα άνεσης».

«Η απλούστερη σταθερή ένωση υδρογόνου και οξυγόνου», είναι ο ορισμός του νερού που δίνεται από την Concise Chemical Encyclopedia. Αλλά, αν το δεις, αυτό το υγρό δεν είναι τόσο απλό. Έχει πολλές εξαιρετικές, εκπληκτικές και πολύ ιδιαίτερες ιδιότητες. Ένας Ουκρανός ερευνητής υδρόβιων ειδών μας μίλησε για τις μοναδικές ικανότητες του νερού Στάνισλαβ Σουπρουνένκο.

Υψηλή θερμοχωρητικότητα

Το νερό θερμαίνεται πέντε φορές πιο αργά από την άμμο και δέκα φορές πιο αργά από το σίδηρο. Για να θερμανθεί ένα λίτρο νερό κατά ένα βαθμό, απαιτείται 3300 φορές περισσότερη θερμότητα από το να θερμάνει ένα λίτρο αέρα. Απορροφώντας μια τεράστια ποσότητα θερμότητας, η ίδια η ουσία δεν θερμαίνεται σημαντικά. Όταν όμως κρυώσει, εκπέμπει τόση θερμότητα όση εισέπραξε κατά τη θέρμανση. Αυτή η ικανότητα συσσώρευσης και απελευθέρωσης θερμότητας καθιστά δυνατή την εξομάλυνση των απότομων διακυμάνσεων της θερμοκρασίας στην επιφάνεια της γης. Αλλά δεν είναι μόνο αυτό! Η θερμοχωρητικότητα του νερού μειώνεται όσο η θερμοκρασία ανεβαίνει από τους 0 στους 370C, δηλαδή μέσα σε αυτά τα όρια είναι εύκολο να το ζεστάνετε, δεν θα πάρει πολλή θερμότητα και χρόνο. Αλλά μετά το όριο θερμοκρασίας των 370 C, η θερμοχωρητικότητα του αυξάνεται, πράγμα που σημαίνει ότι θα πρέπει να καταβληθεί περισσότερη προσπάθεια για τη θέρμανση του. Έχει καθιερωθεί: το νερό έχει ελάχιστη θερμοχωρητικότητα σε θερμοκρασία 36.790 C, και αυτή είναι η κανονική θερμοκρασία του ανθρώπινου σώματος! Αυτή λοιπόν η ποιότητα του νερού είναι που εξασφαλίζει τη σταθερότητα της θερμοκρασίας του ανθρώπινου σώματος.

Υψηλή επιφανειακή τάση του νερού

Η επιφανειακή τάση είναι η δύναμη έλξης και συνοχής μεταξύ των μορίων. Μπορεί να παρατηρηθεί οπτικά σε ένα φλιτζάνι γεμάτο με τσάι. Αν του προσθέσετε σιγά σιγά νερό, δεν θα ξεχειλίσει αμέσως. Ρίξτε μια πιο προσεκτική ματιά: μπορείτε να δείτε μια λεπτή μεμβράνη πάνω από την επιφάνεια του υγρού - εμποδίζει το υγρό να χυθεί έξω. Φουσκώνει καθώς προστίθεται και μόνο στην «τελευταία σταγόνα» θα συμβεί αυτό.
Όλα τα υγρά έχουν επιφανειακή τάση, αλλά είναι διαφορετική για τον καθένα. Το νερό έχει μια από τις υψηλότερες επιφανειακές τάσεις. Μόνο ο υδράργυρος έχει περισσότερο, γι' αυτό, όταν χυθεί, μετατρέπεται αμέσως σε μπάλες: τα μόρια της ουσίας είναι σφιχτά "κολλημένα" μεταξύ τους. Αλλά το αλκοόλ, ο αιθέρας και το οξικό οξύ έχουν πολύ χαμηλότερη επιφανειακή τάση. Τα μόριά τους έλκονται λιγότερο μεταξύ τους και, κατά συνέπεια, γι' αυτό εξατμίζονται γρηγορότερα και διαχέουν τη μυρωδιά τους.

Υψηλή λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης

Φωτογραφία από Shutterstock

Χρειάζεται πεντέμισι φορές περισσότερη θερμότητα για να εξατμιστεί το νερό παρά για να βράσει. Αν δεν υπήρχε αυτή η ιδιότητα του νερού -να εξατμίζεται αργά- πολλές λίμνες και ποτάμια απλά θα στεγνώναν το ζεστό καλοκαίρι.
Παγκοσμίως, ένα εκατομμύριο τόνοι νερού εξατμίζονται από την υδρόσφαιρα κάθε λεπτό. Ως αποτέλεσμα, μια κολοσσιαία ποσότητα θερμότητας εισέρχεται στην ατμόσφαιρα, που ισοδυναμεί με τη λειτουργία 40 χιλιάδων σταθμών ηλεκτροπαραγωγής ισχύος 1 δισεκατομμυρίου kW έκαστος.

Επέκταση

Καθώς η θερμοκρασία μειώνεται, όλες οι ουσίες συστέλλονται. Όλα, αλλά όχι νερό. Μέχρι να πέσει η θερμοκρασία κάτω από τους 40 C, το νερό συμπεριφέρεται αρκετά κανονικά - γίνεται ελαφρώς πιο πυκνό, μειώνει τον όγκο του. Αλλά μετά τους 3.980C συμπεριφέρεται, ή μάλλον, αρχίζει να διαστέλλεται, παρά τη μείωση της θερμοκρασίας! Η διαδικασία πηγαίνει ομαλά σε θερμοκρασία 00C μέχρι να παγώσει το νερό. Μόλις σχηματιστεί πάγος, ο όγκος του ήδη στερεού νερού αυξάνεται απότομα κατά 10%.

Γιατί παγώνει το νερό; Το νερό είναι ένα καταπληκτικό θαύμα της φύσης. Είναι απαραίτητο για όλη τη ζωή στη γη. Στο νερό, σύμφωνα με τους επιστήμονες, προήλθε η ζωή. Είναι εκπληκτικό ότι το νερό μπορεί να υπάρχει σε τρεις καταστάσεις: υγρό, στερεό και αέριο. Ταυτόχρονα, μπορεί να μετακινηθεί από τη μια κατάσταση στην άλλη. Η συντριπτική πλειοψηφία του νερού στον πλανήτη είναι υγρό. Η στερεά κατάσταση του νερού είναι ο πάγος.

Γιατί παγώνει το νερό στο κρύο;

Η ικανότητα του νερού να μεταμορφώνεται σε διαφορετικές καταστάσεις επηρεάζεται από τη σύνθεσή του. Τα μόρια του νερού είναι ασθενώς συνδεδεμένα μεταξύ τους. πάντα κινούνται και ομαδοποιούνται, αλλά ταυτόχρονα δεν μπορούν να σχηματίσουν μια συγκεκριμένη δομή. Το νερό παίρνει το σχήμα του δοχείου στο οποίο είναι τοποθετημένο, αλλά από μόνο του δεν μπορεί να χωρέσει κανένα συγκεκριμένο μοντέλο. Για παράδειγμα, ρίχνουμε νερό σε ένα τηγάνι και το υγρό θα πάρει το σχήμα του, αλλά δεν θα μπορεί να το κρατήσει έξω από το δοχείο.

Όταν θερμαίνονται, τα μόρια του νερού αρχίζουν να κινούνται μεταξύ τους ακόμη πιο γρήγορα και πιο χαοτικά, χάνοντας τη σύνδεση μεταξύ τους σε μεγαλύτερο βαθμό. Σε αυτή την περίπτωση, το νερό γίνεται ατμός.

Όταν οι χαμηλές θερμοκρασίες επηρεάζουν το νερό, η κίνηση των μορίων αναστέλλεται, η σύνδεση μεταξύ τους ενισχύεται και τότε μπορούν να χτίσουν μια δομή - εξαγωνικούς κρυστάλλους. Η κατάσταση μετατροπής της υγρασίας σε πάγο ονομάζεται κρυστάλλωση, στερεοποίηση.

Σε μια τόσο δυνατή κατάσταση μπορεί να διατηρήσει τις διάφορες μορφές που αποκτά για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το νερό αρχίζει να παγώνει σε θερμοκρασία 0 βαθμών Κελσίου. Έτσι, η μετάβαση του νερού από υγρή σε στερεή κατάσταση, στον πάγο, καθορίζεται από τις φυσικές ιδιότητες του νερού, τη σύστασή του.

Γιατί το ζεστό νερό παγώνει πιο γρήγορα από το κρύο;

Μιλώντας για τη «μετατροπή» του νερού σε πάγο, παρατηρούνται περίεργα φαινόμενα. Το ζεστό παγώνει πιο γρήγορα από το κρύο, όσο απίθανο κι αν φαίνεται αυτό. Αυτό το γεγονός ήταν γνωστό εδώ και πολύ καιρό, αλλά για πολύ καιρό δεν ήταν δυνατό να αποκαλυφθεί το μυστικό των μυστηριωδών ιδιοτήτων του νερού. Μόνο τον εικοστό αιώνα επιστήμονες σε όλο τον κόσμο προσπάθησαν να εξηγήσουν τον λόγο για τον οποίο το ζεστό νερό παγώνει πιο γρήγορα από το κρύο.

Το 1963, ένα αγόρι ονόματι Mpemba από την Τανζανία παρατήρησε ενώ έφτιαχνε παγωτό ότι η νόστιμη λιχουδιά σκληρύνει πιο γρήγορα αν ήταν φτιαγμένο από ζεστό και όχι κρύο γάλα. Άρχισαν να τον κοροϊδεύουν όταν μοιράστηκε τις παρατηρήσεις του με τον δάσκαλό του και τους φίλους του. Μόνο ένα άτομο, ο καθηγητής Dennis Osborne, τον οποίο γνώρισε ο Mpemba ως ενήλικας, έδωσε προσοχή σε αυτό το γεγονός.

Πολλές υποθέσεις έχουν διατυπωθεί σχετικά με το ζεστό νερό που παγώνει πιο γρήγορα από το κρύο, αλλά όλες παρέμειναν υποθέσεις. Η «παράξενη» συμπεριφορά του νερού ονομάζεται «φαινόμενο Mpemba». Η έρευνα εξακολουθεί να διεξάγεται. Επιστήμονες από πολλές χώρες προσπαθούν να αποδείξουν το «Φαινόμενο Mpemba», αλλά μέχρι στιγμής χωρίς αποτέλεσμα.

Πολλοί ερευνητές θεωρούν ότι αυτό το γεγονός δεν αξίζει προσοχής, αφού το παγωτό έχει διαφορετικές ιδιότητες σε σύγκριση με το σκληρό νερό. Φυσικοί από τη Σιγκαπούρη το 2013 απέδειξαν θεωρητικά το μυστήριο του φαινομένου Mpemba, αλλά η επιβεβαίωση των εργαστηριακών μελετών του ακατανόητου φαινομένου εξακολουθεί να μην υπάρχει.

Το νερό παγώνει από πάνω, όχι από κάτω

Σχεδόν όλοι γνωρίζουν ότι σε δεξαμενές σε χαμηλές θερμοκρασίες, σχηματίζεται πρώτα μια λεπτή κρούστα πάγου, η οποία γίνεται παχύτερη και ισχυρότερη καθώς εντείνεται ο παγετός. Και αν δεν υπήρχε αυτή η εκπληκτική ιδιότητα του νερού, είναι απίθανο κάποιος να μπορεί να κάνει πατινάζ, αφού ο πάγος απλώς θα βυθιζόταν στον πάτο της δεξαμενής.

Το νερό, όπως και οι περισσότερες παρόμοιες ουσίες, συστέλλεται και μειώνεται σε όγκο όταν ψύχεται, αλλά σε θερμοκρασία όχι χαμηλότερη από 3 βαθμούς Κελσίου. Σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, το νερό, αντίθετα, διαστέλλεται και η πυκνότητά του αυξάνεται. Ο πάγος είναι ελαφρύτερος από το νερό και αυτό τον κρατά στην κορυφή.

Γιατί δεν παγώνει το απεσταγμένο νερό;

Το αποσταγμένο νερό λέγεται καθαρό, «απαλλαγμένο» από κάθε ακαθαρσίες και οξυγόνο. Οι ακαθαρσίες είναι τα θραύσματα στα οποία προσκολλώνται τα μόρια του νερού. Κατά τη μετάβαση από την υγρή κατάσταση στον πάγο, οι ακαθαρσίες που υπάρχουν στο νερό συμπιέζονται.Το απεσταγμένο νερό, λόγω της απουσίας άλλων ουσιών, διαστέλλεται και η απόσταση μεταξύ των μορίων αυξάνεται.

Ο πάγος που προκύπτει θα επιπλέει στην επιφάνεια επειδή είναι ελαφρύτερος από το νερό. Ακόμα, το απεσταγμένο νερό μπορεί να παγώσει, αλλά το σημείο πήξης του είναι πολύ χαμηλότερο από το συνηθισμένο νερό. Ταυτόχρονα, παρατηρήθηκε ότι αν χτυπήσετε, για παράδειγμα, ένα μπουκάλι απεσταγμένο νερό ή το ανακινήσετε, το νερό θα αρχίσει αμέσως να παγώνει. Αυτό εξηγείται από την προσκόλληση των μορίων κατά την κρούση.

Σημείο πήξης μεταλλικού νερού

Το μεταλλικό νερό είναι κορεσμένο με άλατα και χημικές ουσίες που είναι ευεργετικές για τον άνθρωπο. Το σημείο πήξης του μεταλλικού νερού είναι χαμηλότερο από αυτό του συνηθισμένου νερού. Το χτύπημα ή η ανακίνηση ενός δοχείου με νερό θα επιταχύνει τη διαδικασία κατάψυξης με τον ίδιο τρόπο όπως και με το απεσταγμένο νερό. Τα μόρια του νερού θα προσκολληθούν μεταξύ τους και θα δομηθούν σε κρυστάλλους, κατά συνέπεια, το νερό θα παγώσει.

Παγώνει το αλμυρό νερό;

Υπάρχουν άνθρωποι που πιστεύουν ότι δεν παγώνει. Αυτή η δήλωση δεν είναι απολύτως αληθής. Το αλμυρό νερό τείνει επίσης να παγώνει, αλλά το σημείο πήξης του είναι σημαντικά κάτω από το μηδέν. Η εξήγηση για αυτό βρίσκεται στη μοριακή σύνθεση του νερού.

Το αλάτι, ή μάλλον οι μικροί κρύσταλλοι του, δεν επιτρέπουν στα μόρια του νερού να συνδεθούν. Η κατάψυξη του αλμυρού νερού εξαρτάται από τη συγκέντρωση του αλατιού που περιέχει. Όσο περισσότερο αλάτι στο νερό, τόσο χαμηλότερο είναι το σημείο πήξης. Γιατί οι πάγοι της Ανταρκτικής και τα παγόβουνα είναι αποθέματα γλυκού νερού; Σύμφωνα με τους επιστήμονες, πρόκειται για θραύσματα της ηπείρου που αποσχίστηκαν πριν από εκατομμύρια χρόνια. Η εκπαίδευσή τους δεν διευκολύνθηκε από το μέρος όπου βρίσκονται.

Το θαλασσινό νερό παγώνει επίσης σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Οι κρύσταλλοι πάγου που σχηματίζονται στην επιφάνεια του νερού απωθούν τους κρυστάλλους αλατιού, έτσι όσο πιο βαθιά γίνεται η άλμη πιο πλούσια. Εάν πάρετε πάγο από την επιφάνεια του νερού της θάλασσας και τον λιώσετε, το λιωμένο νερό θα είναι σχεδόν φρέσκο.

Παγώνει το νερό των Θεοφανείων;

Το νερό των Θεοφανείων ονομάζεται «άγιο». Υπάρχει η άποψη ότι τη νύχτα των Θεοφανείων και για τις επόμενες τρεις ημέρες, το νερό σε όλες τις δεξαμενές γίνεται «ιερό», έχοντας μαγικές θεραπευτικές ιδιότητες. Μπορεί πράγματι να διατηρηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς να αλλάξει η γεύση του, αλλά παγώνει. Οποιοσδήποτε μπορεί να το επιβεβαιώσει. Τοποθετήστε στο κρύο 2 μπουκάλια γεμάτα με νερό που μαζεύτηκαν τη νύχτα των Θεοφανείων. Το νερό θα παγώσει εξίσου και στα δύο μπουκάλια.

Παγώνει το νερό σε ένα πηγάδι;

Οι άνθρωποι προτιμούν να πίνουν νερό από πηγάδι, θεωρώντας το πιο ωφέλιμο και κατάλληλο για τον οργανισμό. Παγώνει το νερό των πηγαδιών το χειμώνα; Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα είναι προφανής. Εάν το πηγάδι είναι αρκετά βαθύ, η στάθμη του νερού δεν ανεβαίνει πάνω από το σημείο πήξης του εδάφους, πράγμα που σημαίνει ότι το νερό στο πηγάδι δεν θα παγώσει. Εάν το πηγάδι είναι ρηχό, τότε το ανώτερο στρώμα νερού μπορεί να καλύπτεται με κρούστα πάγου ή σημαντικό στρώμα πάγου.

Το νερό είναι μια εκπληκτική ουσία που μπορεί να αλλάξει από τη μια κατάσταση στην άλλη λόγω της χημικής του σύστασης. Το σημείο πήξης του νερού ποικίλλει. Το νερό είναι ίσως η μόνη εξαιρετική ουσία που μπορεί να διαστέλλεται σε χαμηλές θερμοκρασίες.

παγωμένο νερό

Όλοι γνωρίζουν τη σημασία και τα οφέλη του νερού για τη ζωή. Αποδεικνύεται ότι το νερό που αποψύχθηκε μετά την κατάψυξη έχει θεραπευτικές ιδιότητες στον ανθρώπινο οργανισμό. Αλλάζει τη δομή του μετά από διαδικασίες κατάψυξης και απόψυξης. Πολλοί άνθρωποι αποδίδουν τη μακροζωία των ορειβατών στην κατανάλωση λιωμένου νερού από πηγές που ρέουν στα βουνά.

Οι ιδιότητες του νερού δεν παύουν ποτέ να εκπλήσσουν τους επιστήμονες. Το νερό είναι μια αρκετά απλή ουσία από χημική άποψη, αλλά έχει μια σειρά από ασυνήθιστες ιδιότητες που δεν παύουν να εκπλήσσουν τους επιστήμονες. Παρακάτω είναι μερικά γεγονότα που λίγοι γνωρίζουν.

1. Ποιο νερό παγώνει γρηγορότερα - κρύο ή ζεστό;

Ας πάρουμε δύο δοχεία με νερό: ρίξτε ζεστό νερό στο ένα και κρύο νερό στο άλλο και τοποθετήστε τα στην κατάψυξη. Το ζεστό νερό θα παγώσει πιο γρήγορα από το κρύο, αν και λογικά, το κρύο νερό θα έπρεπε πρώτα να έχει μετατραπεί σε πάγο: τελικά, το ζεστό νερό πρέπει πρώτα να κρυώσει στην κρύα θερμοκρασία και μετά να μετατραπεί σε πάγο, ενώ το κρύο νερό δεν χρειάζεται να κρυώσει. Γιατί συμβαίνει αυτό?

Το 1963, ένας φοιτητής από την Τανζανία ονόματι Erasto B. Mpemba, κατά την κατάψυξη ενός μείγματος παγωτού, παρατήρησε ότι το ζεστό μείγμα στερεοποιήθηκε γρηγορότερα στην κατάψυξη παρά στην κρύα. Όταν ο νεαρός μοιράστηκε την ανακάλυψή του με τον καθηγητή φυσικής του, μόνο γέλασε μαζί του. Ευτυχώς, ο μαθητής ήταν επίμονος και έπεισε τον δάσκαλο να πραγματοποιήσει ένα πείραμα, το οποίο επιβεβαίωσε την ανακάλυψή του: υπό ορισμένες συνθήκες, το ζεστό νερό στην πραγματικότητα παγώνει πιο γρήγορα από το κρύο.

Τώρα αυτό το φαινόμενο του ζεστού νερού που παγώνει πιο γρήγορα από το κρύο ονομάζεται «φαινόμενο Mpemba». Είναι αλήθεια ότι πολύ πριν από αυτόν αυτή η μοναδική ιδιότητα του νερού σημειώθηκε από τον Αριστοτέλη, τον Φράνσις Μπέικον και τον Ρενέ Ντεκάρτ.

Οι επιστήμονες εξακολουθούν να μην κατανοούν πλήρως τη φύση αυτού του φαινομένου, εξηγώντας το είτε από τη διαφορά στην υπερψύξη, την εξάτμιση, το σχηματισμό πάγου, τη μεταφορά ή από την επίδραση των υγροποιημένων αερίων στο ζεστό και κρύο νερό.

2. Μπορεί να παγώσει αμέσως

Όλοι γνωρίζουν ότι το νερό μετατρέπεται πάντα σε πάγο όταν κρυώσει στους 0°C... εκτός από κάποιες περιπτώσεις! Ένα παράδειγμα τέτοιας περίπτωσης είναι η υπερψύξη, η οποία είναι η ιδιότητα του πολύ καθαρού νερού να παραμένει υγρό ακόμα και όταν ψύχεται κάτω από το μηδέν. Αυτό το φαινόμενο καθίσταται δυνατό λόγω του γεγονότος ότι το περιβάλλον δεν περιέχει κέντρα ή πυρήνες κρυστάλλωσης που θα μπορούσαν να πυροδοτήσουν το σχηματισμό κρυστάλλων πάγου. Και έτσι το νερό παραμένει σε υγρή μορφή ακόμη και όταν ψύχεται κάτω από τους μηδέν βαθμούς Κελσίου.

Η διαδικασία κρυστάλλωσης μπορεί να ενεργοποιηθεί, για παράδειγμα, από φυσαλίδες αερίου, ακαθαρσίες (μολυσματικές ουσίες) ή μια ανώμαλη επιφάνεια του δοχείου. Χωρίς αυτά, το νερό θα παραμείνει σε υγρή κατάσταση. Όταν ξεκινήσει η διαδικασία κρυστάλλωσης, μπορείτε να παρακολουθήσετε το υπερ-ψυγμένο νερό να μετατρέπεται αμέσως σε πάγο.

Σημειώστε ότι το «υπερθερμασμένο» νερό παραμένει επίσης υγρό ακόμα και όταν θερμαίνεται πάνω από το σημείο βρασμού του.

3. 19 υδάτινες καταστάσεις

Χωρίς δισταγμό, ονομάστε πόσες διαφορετικές καταστάσεις έχει το νερό; Αν απαντήσατε τρία: στερεό, υγρό, αέριο, τότε κάνατε λάθος. Οι επιστήμονες διακρίνουν τουλάχιστον 5 διαφορετικές καταστάσεις του νερού σε υγρή μορφή και 14 σε παγωμένη μορφή.

Θυμάστε τη συζήτηση για το πολύ παγωμένο νερό; Έτσι, ό,τι κι αν κάνετε, στους -38 °C ακόμη και το πιο καθαρό υπερψυχμένο νερό θα μετατραπεί ξαφνικά σε πάγο. Τι θα συμβεί καθώς η θερμοκρασία θα πέσει περαιτέρω; Στους -120 °C, κάτι περίεργο αρχίζει να συμβαίνει με το νερό: γίνεται εξαιρετικά παχύρρευστο ή παχύρρευστο, όπως η μελάσα, και σε θερμοκρασίες κάτω από -135 °C μετατρέπεται σε «υαλώδες» ή «υαλώδες» νερό - μια στερεή ουσία που δεν έχει κρυσταλλικό δομή.

4. Το νερό εκπλήσσει τους φυσικούς

Σε μοριακό επίπεδο, το νερό είναι ακόμα πιο εκπληκτικό. Το 1995, ένα πείραμα σκέδασης νετρονίων που διεξήχθη από επιστήμονες έδωσε ένα απροσδόκητο αποτέλεσμα: οι φυσικοί ανακάλυψαν ότι τα νετρόνια που στοχεύουν στα μόρια του νερού «βλέπουν» 25% λιγότερα πρωτόνια υδρογόνου από το αναμενόμενο.

Αποδείχθηκε ότι με ταχύτητα ενός ατο δευτερολέπτου (10 -18 δευτερόλεπτα) λαμβάνει χώρα ένα ασυνήθιστο κβαντικό αποτέλεσμα και ο χημικός τύπος του νερού αντί για H2O γίνεται H1,5O!

5. Μνήμη νερού

Μια εναλλακτική λύση στη συμβατική ιατρική, η ομοιοπαθητική δηλώνει ότι ένα αραιωμένο διάλυμα ενός φαρμάκου μπορεί να έχει θεραπευτική επίδραση στον οργανισμό, ακόμη κι αν ο παράγοντας αραίωσης είναι τόσο υψηλός που δεν υπάρχει τίποτα άλλο στο διάλυμα εκτός από μόρια νερού. Οι υποστηρικτές της ομοιοπαθητικής εξηγούν αυτό το παράδοξο με μια έννοια που ονομάζεται «μνήμη νερού», σύμφωνα με την οποία το νερό σε μοριακό επίπεδο έχει μια «μνήμη» της ουσίας μόλις διαλυθεί σε αυτό και διατηρεί τις ιδιότητες του διαλύματος της αρχικής συγκέντρωσης μετά από μία μόριο του συστατικού παραμένει σε αυτό.

Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής την καθηγήτρια Madeleine Ennis του Queen's University του Μπέλφαστ, η οποία είχε επικρίνει τις αρχές της ομοιοπαθητικής, διεξήγαγε ένα πείραμα το 2002 για να διαψεύσει την ιδέα μια για πάντα. Το αποτέλεσμα ήταν το αντίθετο. Μετά από αυτό, οι επιστήμονες δήλωσαν ότι ήταν σε θέση να αποδείξουν την πραγματικότητα του φαινομένου της «μνήμης του νερού». Ωστόσο, τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν υπό την επίβλεψη ανεξάρτητων ειδικών δεν έφεραν αποτελέσματα. Η συζήτηση για την ύπαρξη του φαινομένου της «μνήμης του νερού» συνεχίζεται.

Το νερό έχει πολλές άλλες ασυνήθιστες ιδιότητες για τις οποίες δεν μιλήσαμε σε αυτό το άρθρο. Για παράδειγμα, η πυκνότητα του νερού αλλάζει ανάλογα με τη θερμοκρασία (η πυκνότητα του πάγου είναι μικρότερη από την πυκνότητα του νερού)

το νερό έχει αρκετά υψηλή επιφανειακή τάση

Στην υγρή κατάσταση, το νερό είναι ένα σύνθετο και δυναμικά μεταβαλλόμενο δίκτυο συστάδων νερού και είναι η συμπεριφορά των συστάδων που επηρεάζει τη δομή του νερού κ.λπ.

Μπορείτε να διαβάσετε για αυτά και πολλά άλλα απροσδόκητα χαρακτηριστικά του νερού στο άρθρο «Ανώμαλες ιδιότητες του νερού», του συγγραφέα Martin Chaplin, καθηγητή στο Πανεπιστήμιο του Λονδίνου.

Αυτό είναι αλήθεια, αν και ακούγεται απίστευτο, γιατί κατά τη διαδικασία κατάψυξης, το προθερμασμένο νερό πρέπει να περάσει τη θερμοκρασία του κρύου νερού. Εν τω μεταξύ, αυτό το εφέ χρησιμοποιείται ευρέως.Για παράδειγμα, τα παγοδρόμια και οι τσουλήθρες γεμίζουν με ζεστό και όχι κρύο νερό το χειμώνα. Οι ειδικοί συμβουλεύουν τους αυτοκινητιστές να ρίχνουν κρύο, όχι ζεστό, νερό στη δεξαμενή του πλυντηρίου το χειμώνα. Το παράδοξο είναι γνωστό στον κόσμο ως «Φαινόμενο Mpemba».

Αυτό το φαινόμενο αναφέρθηκε κάποτε από τον Αριστοτέλη, τον Φράνσις Μπέικον και τον Ρενέ Ντεκάρτ, αλλά μόνο το 1963 οι καθηγητές φυσικής το έδωσαν προσοχή και προσπάθησαν να το μελετήσουν. Όλα ξεκίνησαν όταν ο μαθητής της Τανζανίας Erasto Mpemba παρατήρησε ότι το ζαχαρούχο γάλα που χρησιμοποιούσε για να φτιάξει παγωτό πάγωνε πιο γρήγορα αν ήταν προθερμασμένο και υπέθεσε ότι το ζεστό νερό πάγωνε πιο γρήγορα από το κρύο. Γύρισε στον καθηγητή φυσικής για διευκρίνιση, αλλά αυτός μόνο γέλασε με τον μαθητή, λέγοντας τα εξής: «Αυτή δεν είναι καθολική φυσική, αλλά φυσική Mpemba».

Ευτυχώς, ο Ντένις Όσμπορν, καθηγητής φυσικής από το Πανεπιστήμιο του Νταρ ες Σαλάμ, επισκέφτηκε το σχολείο μια μέρα. Και ο Μπέμμπα γύρισε προς το μέρος του με την ίδια ερώτηση. Ο καθηγητής ήταν λιγότερο δύσπιστος, είπε ότι δεν μπορούσε να κρίνει κάτι που δεν είχε δει ποτέ και όταν επέστρεψε στο σπίτι ζήτησε από το προσωπικό του να κάνει τα κατάλληλα πειράματα. Φάνηκαν να επιβεβαιώνουν τα λόγια του αγοριού. Σε κάθε περίπτωση, το 1969, ο Osborne μίλησε για συνεργασία με τον Mpemba στο αγγλικό περιοδικό. Η φυσικηΕκπαίδευση" Την ίδια χρονιά, ο George Kell του Εθνικού Συμβουλίου Ερευνών του Καναδά δημοσίευσε ένα άρθρο που περιγράφει το φαινόμενο στα αγγλικά. ΑμερικανόςΕφημερίδατουΗ φυσικη».

Υπάρχουν πολλές πιθανές εξηγήσεις για αυτό το παράδοξο:

• Το ζεστό νερό εξατμίζεται πιο γρήγορα, μειώνοντας έτσι τον όγκο του και ένας μικρότερος όγκος νερού στην ίδια θερμοκρασία παγώνει πιο γρήγορα. Το κρύο νερό πρέπει να παγώνει γρηγορότερα σε αεροστεγή δοχεία.
• Διαθεσιμότητα επένδυσης χιονιού. Ένα δοχείο με ζεστό νερό λιώνει το χιόνι από κάτω, βελτιώνοντας έτσι τη θερμική επαφή με την επιφάνεια ψύξης. Το κρύο νερό δεν λιώνει το χιόνι από κάτω. Εάν δεν υπάρχει επένδυση χιονιού, το δοχείο κρύου νερού θα πρέπει να παγώσει πιο γρήγορα.
• Το κρύο νερό αρχίζει να παγώνει από πάνω, επιδεινώνοντας έτσι τις διαδικασίες ακτινοβολίας θερμότητας και μεταφοράς, και ως εκ τούτου την απώλεια θερμότητας, ενώ το ζεστό νερό αρχίζει να παγώνει από κάτω. Με πρόσθετη μηχανική ανάμειξη νερού σε δοχεία, το κρύο νερό πρέπει να παγώσει πιο γρήγορα.
• Η παρουσία κέντρων κρυστάλλωσης σε ψυχρό νερό - ουσίες διαλυμένες σε αυτό. Με έναν μικρό αριθμό τέτοιων κέντρων σε κρύο νερό, η μετατροπή του νερού σε πάγο είναι δύσκολη και ακόμη και η υπερψύξη είναι δυνατή, όταν παραμένει σε υγρή κατάσταση, έχοντας θερμοκρασία κάτω από το μηδέν.

Μια άλλη εξήγηση δημοσιεύτηκε πρόσφατα. Ο Δρ Jonathan Katz από το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον μελέτησε αυτό το φαινόμενο και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι ουσίες διαλυμένες στο νερό, οι οποίες καθιζάνουν όταν θερμαίνονται, παίζουν σημαντικό ρόλο σε αυτό.
Με τον όρο διαλυμένες ουσίες, ο Dr. Katz εννοεί τα διττανθρακικά άλατα ασβεστίου και μαγνησίου, τα οποία βρίσκονται στο σκληρό νερό. Όταν το νερό θερμαίνεται, αυτές οι ουσίες καθιζάνουν και το νερό γίνεται «μαλακό». Το νερό που δεν έχει ποτέ θερμανθεί περιέχει αυτές τις ακαθαρσίες και είναι «σκληρό». Καθώς παγώνει και σχηματίζονται κρύσταλλοι πάγου, η συγκέντρωση των ακαθαρσιών στο νερό αυξάνεται 50 φορές. Εξαιτίας αυτού, το σημείο πήξης του νερού μειώνεται.

Αυτή η εξήγηση δεν μου φαίνεται πειστική, γιατί... Δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι το αποτέλεσμα ανακαλύφθηκε σε πειράματα με παγωτό και όχι με σκληρό νερό. Το πιθανότερο είναι ότι τα αίτια του φαινομένου είναι θερμοφυσικά, όχι χημικά.

Μέχρι στιγμής, δεν έχει ληφθεί ξεκάθαρη εξήγηση για το παράδοξο του Mpemba. Πρέπει να πούμε ότι ορισμένοι επιστήμονες δεν θεωρούν αυτό το παράδοξο άξιο προσοχής. Ωστόσο, είναι πολύ ενδιαφέρον ότι ένας απλός μαθητής πέτυχε την αναγνώριση του σωματικού αποτελέσματος και κέρδισε δημοτικότητα λόγω της περιέργειας και της επιμονής του.

Προστέθηκε Φεβρουάριος 2014

Το σημείωμα γράφτηκε το 2011. Έκτοτε, έχουν εμφανιστεί νέες μελέτες για το φαινόμενο Mpemba και νέες προσπάθειες εξήγησης του. Έτσι, το 2012, η ​​Royal Society of Chemistry of Great Britain ανακοίνωσε διεθνή διαγωνισμό για την επίλυση του επιστημονικού μυστηρίου «Mpemba Effect» με χρηματικό έπαθλο 1000 λιρών. Η προθεσμία ορίστηκε στις 30 Ιουλίου 2012. Νικητής αναδείχθηκε ο Νίκολα Μπρέγκοβιτς από το εργαστήριο του Πανεπιστημίου του Ζάγκρεμπ. Δημοσίευσε το έργο του στο οποίο ανέλυσε προηγούμενες προσπάθειες να εξηγήσει αυτό το φαινόμενο και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι δεν ήταν πειστικές. Το μοντέλο που πρότεινε βασίζεται στις θεμελιώδεις ιδιότητες του νερού. Οι ενδιαφερόμενοι μπορούν να βρουν δουλειά στη διεύθυνση http://www.rsc.org/mpemba-competition/mpemba-winner.asp

Η έρευνα δεν τελείωσε εκεί. Το 2013, φυσικοί από τη Σιγκαπούρη απέδειξαν θεωρητικά την αιτία του φαινομένου Mepemba. Το έργο βρίσκεται στη διεύθυνση http://arxiv.org/abs/1310.6514.

Σχετικά άρθρα στον ιστότοπο:

Άλλα άρθρα σε αυτήν την ενότητα

Σχόλια:

Αλεξέι Μίσνιεφ. , 06.10.2012 04:14

Γιατί το ζεστό νερό εξατμίζεται πιο γρήγορα; Οι επιστήμονες έχουν πρακτικά αποδείξει ότι ένα ποτήρι ζεστό νερό παγώνει πιο γρήγορα από το κρύο νερό. Οι επιστήμονες δεν μπορούν να εξηγήσουν αυτό το φαινόμενο για το λόγο ότι δεν κατανοούν την ουσία των φαινομένων: ζέστη και κρύο! Η ζέστη και το κρύο είναι μια φυσική αίσθηση που προκαλεί την αλληλεπίδραση των σωματιδίων της Ύλης, με τη μορφή αντισυμπίεσης μαγνητικών κυμάτων που κινούνται από το διάστημα και από το κέντρο της γης. Επομένως, όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά δυναμικού, αυτή η μαγνητική τάση, τόσο πιο γρήγορα γίνεται η ανταλλαγή ενέργειας με τη μέθοδο της αντίθετης διείσδυσης ενός κύματος σε άλλο. Δηλαδή με τη μέθοδο της διάχυσης! Σε απάντηση στο άρθρο μου, ένας αντίπαλος γράφει: 1) «..Το ζεστό νερό εξατμίζεται ΠΙΟ ΓΡΗΓΟΤΕΡΑ, με αποτέλεσμα να μειώνεται, άρα παγώνει πιο γρήγορα» Ερώτηση! Ποια ενέργεια προκαλεί την ταχύτερη εξάτμιση του νερού; 2) Το άρθρο μου αφορά ένα ποτήρι, και όχι για μια ξύλινη γούρνα, την οποία ο αντίπαλος αναφέρει ως αντεπιχείρημα. Κάτι που δεν είναι σωστό! Απαντώ στην ερώτηση: "ΓΙΑΤΙ ΕΞΑΤΜΙΖΕΤΑΙ ΤΟ ΝΕΡΟ ΣΤΗ ΦΥΣΗ;" Τα μαγνητικά κύματα, που κινούνται πάντα από το κέντρο της γης στο διάστημα, ξεπερνώντας την αντίθετη πίεση των κυμάτων μαγνητικής συμπίεσης (που κινούνται πάντα από το διάστημα στο κέντρο της γης), ταυτόχρονα, ψεκάζουν σωματίδια νερού, αφού μετακινούνται στο διάστημα , αυξάνονται σε όγκο. Επεκτείνονται δηλαδή! Εάν τα κύματα μαγνητικής συμπίεσης ξεπεραστούν, αυτοί οι υδρατμοί συμπιέζονται (συμπυκνώνονται) και υπό την επίδραση αυτών των μαγνητικών δυνάμεων συμπίεσης, το νερό επιστρέφει στη γη με τη μορφή κατακρημνίσματος! Με εκτιμιση! Αλεξέι Μίσνιεφ. 6 Οκτωβρίου 2012.

Αλεξέι Μίσνιεφ. , 06.10.2012 04:19

Τι είναι η θερμοκρασία; Θερμοκρασία είναι ο βαθμός ηλεκτρομαγνητικής τάσης των μαγνητικών κυμάτων με ενέργεια συμπίεσης και διαστολής. Στην περίπτωση μιας κατάστασης ισορροπίας αυτών των ενεργειών, η θερμοκρασία του σώματος ή της ουσίας βρίσκεται σε σταθερή κατάσταση. Όταν η κατάσταση ισορροπίας αυτών των ενεργειών διαταράσσεται, προς την ενέργεια της διαστολής, το σώμα ή η ουσία αυξάνεται στον όγκο του χώρου. Εάν η ενέργεια των μαγνητικών κυμάτων υπερβαίνει την κατεύθυνση της συμπίεσης, το σώμα ή η ουσία μειώνεται στον όγκο του χώρου. Ο βαθμός ηλεκτρομαγνητικής τάσης καθορίζεται από το βαθμό διαστολής ή συμπίεσης του σώματος αναφοράς. Αλεξέι Μίσνιεφ.

Μοϊσέεβα Ναταλία, 23.10.2012 11:36 | VNIIM

Alexey, μιλάς για κάποιο άρθρο που εκθέτει τις σκέψεις σου για την έννοια της θερμοκρασίας. Αλλά κανείς δεν το διάβασε. Παρακαλώ δώστε μου έναν σύνδεσμο. Γενικά, οι απόψεις σου για τη φυσική είναι πολύ μοναδικές. Δεν έχω ακούσει ποτέ για «ηλεκτρομαγνητική διαστολή ενός σώματος αναφοράς».

Γιούρι Κουζνέτσοφ, 04.12.2012 12:32

Προτείνεται μια υπόθεση ότι αυτό οφείλεται στον διαμοριακό συντονισμό και στη δυναμική έλξη μεταξύ των μορίων που δημιουργεί. Στο κρύο νερό, τα μόρια κινούνται και δονούνται χαοτικά, σε διαφορετικές συχνότητες. Όταν το νερό θερμαίνεται, με αύξηση της συχνότητας των κραδασμών, το εύρος τους στενεύει (η διαφορά στις συχνότητες από το υγρό ζεστό νερό μέχρι το σημείο εξάτμισης μειώνεται), οι συχνότητες δόνησης των μορίων πλησιάζουν η μία την άλλη, ως αποτέλεσμα του συντονισμού εμφανίζεται μεταξύ των μορίων. Κατά τη διάρκεια της ψύξης, αυτός ο συντονισμός διατηρείται εν μέρει και δεν εξαφανίζεται αμέσως. Δοκιμάστε να πατήσετε μία από τις δύο χορδές κιθάρας που είναι σε αντήχηση. Τώρα αφήστε το - η χορδή θα αρχίσει να δονείται ξανά, ο συντονισμός θα αποκαταστήσει τους κραδασμούς της. Ομοίως, στο παγωμένο νερό, τα εξωτερικά ψυχόμενα μόρια προσπαθούν να χάσουν το πλάτος και τη συχνότητα των δονήσεων, αλλά τα «θερμά» μόρια μέσα στο δοχείο «τραβούν» τους κραδασμούς προς τα πίσω, λειτουργώντας ως δονητές και τα εξωτερικά ως συντονιστές. Η Ponderomotive έλξη* προκύπτει μεταξύ δονητών και συντονιστών. Όταν η κινητική δύναμη γίνεται μεγαλύτερη από τη δύναμη που προκαλείται από την κινητική ενέργεια των μορίων (τα οποία όχι μόνο δονούνται, αλλά και κινούνται γραμμικά), εμφανίζεται επιταχυνόμενη κρυστάλλωση - το «Φαινόμενο Mpemba». Η ponderomotive σύνδεση είναι πολύ ασταθής, το φαινόμενο Mpemba εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από όλους τους σχετικούς παράγοντες: τον όγκο του νερού που θα παγώσει, τη φύση της θέρμανσής του, τις συνθήκες κατάψυξης, τη θερμοκρασία, τη συναγωγή, τις συνθήκες ανταλλαγής θερμότητας, τον κορεσμό αερίου, τη δόνηση της μονάδας ψύξης , αερισμός, ακαθαρσίες, εξάτμιση κτλ. Πιθανώς και από φωτισμό... Επομένως, το εφέ έχει πολλές εξηγήσεις και μερικές φορές είναι δύσκολο να αναπαραχθεί. Για τον ίδιο λόγο «συντονισμού», το βρασμένο νερό βράζει πιο γρήγορα από το άβραστο νερό - ο συντονισμός διατηρεί την ένταση των κραδασμών των μορίων του νερού για κάποιο χρονικό διάστημα μετά το βρασμό (η απώλεια ενέργειας κατά την ψύξη οφείλεται κυρίως στην απώλεια κινητικής ενέργειας της γραμμικής κίνησης των μορίων). Κατά τη διάρκεια έντονης θέρμανσης, τα μόρια δονητή αλλάζουν ρόλους με τα μόρια συντονισμού σε σύγκριση με την κατάψυξη - η συχνότητα των δονητών είναι μικρότερη από τη συχνότητα των συντονιστών, πράγμα που σημαίνει ότι δεν υπάρχει έλξη, αλλά άπωση μεταξύ των μορίων, η οποία επιταχύνει τη μετάβαση σε άλλη κατάσταση της συνάθροισης (ζεύγος).

Vlad, 12/11/2012 03:42

Μου έσπασε το μυαλό...

Anton, 02/04/2013 02:02

1. Είναι πραγματικά τόσο μεγάλη αυτή η συγκινητική έλξη που επηρεάζει τη διαδικασία μεταφοράς θερμότητας; 2. Σημαίνει αυτό ότι όταν όλα τα σώματα θερμαίνονται σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, τα δομικά τους σωματίδια μπαίνουν σε συντονισμό; 3. Γιατί αυτός ο συντονισμός εξαφανίζεται όταν ψύχεται; 4. Αυτή είναι η εικασία σας; Αν υπάρχει πηγή, παρακαλώ αναφέρετε. 5. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία σημαντικό ρόλο θα παίξει το σχήμα του αγγείου και αν είναι λεπτό και επίπεδο, τότε η διαφορά στο χρόνο κατάψυξης δεν θα είναι μεγάλη, δηλ. μπορείτε να το ελέγξετε αυτό.

Gudrat, 03/11/2013 10:12 | ΜΕΤΑΚ

Στο κρύο νερό υπάρχουν ήδη άτομα αζώτου και οι αποστάσεις μεταξύ των μορίων του νερού είναι πιο κοντινές από ότι στο ζεστό νερό. Δηλαδή, το συμπέρασμα: Το ζεστό νερό απορροφά τα άτομα αζώτου πιο γρήγορα και ταυτόχρονα παγώνει γρήγορα από το κρύο νερό - αυτό είναι συγκρίσιμο με τη σκλήρυνση του σιδήρου, αφού το ζεστό νερό μετατρέπεται σε πάγο και ο ζεστός σίδηρος σκληραίνει με γρήγορη ψύξη!

Vladimir, 13/03/2013 06:50

ή ίσως αυτό: η πυκνότητα του ζεστού νερού και του πάγου είναι μικρότερη από την πυκνότητα του κρύου νερού, και επομένως το νερό δεν χρειάζεται να αλλάξει την πυκνότητά του, χάνοντας λίγο χρόνο και παγώνει.

Alexey Mishnev, 21/03/2013 11:50

Πριν μιλήσουμε για συντονισμούς, έλξεις και δονήσεις σωματιδίων, πρέπει να κατανοήσουμε και να απαντήσουμε στην ερώτηση: Ποιες δυνάμεις προκαλούν τα σωματίδια να δονούνται; Αφού, χωρίς κινητική ενέργεια, δεν μπορεί να υπάρξει συμπίεση. Χωρίς συμπίεση, δεν μπορεί να υπάρξει επέκταση. Χωρίς διαστολή, δεν μπορεί να υπάρξει κινητική ενέργεια! Όταν ξεκινάτε να μιλάτε για τον συντονισμό των χορδών, πρώτα κάνετε μια προσπάθεια ώστε μια από αυτές τις χορδές να αρχίσει να δονείται! Όταν μιλάτε για έλξη, πρέπει πρώτα από όλα να υποδείξετε τη δύναμη που κάνει αυτά τα σώματα να έλκονται! Υποστηρίζω ότι όλα τα σώματα συμπιέζονται από την ηλεκτρομαγνητική ενέργεια της ατμόσφαιρας και η οποία συμπιέζει όλα τα σώματα, τις ουσίες και τα στοιχειώδη σωματίδια με δύναμη 1,33 kg. όχι ανά cm2, αλλά ανά στοιχειώδες σωματίδιο.Αφού η ατμοσφαιρική πίεση δεν μπορεί να είναι επιλεκτική!Δεν πρέπει να συγχέεται με την ποσότητα της δύναμης!

Dodik, 31/05/2013 02:59

Μου φαίνεται ότι έχετε ξεχάσει μια αλήθεια - «Η επιστήμη αρχίζει εκεί που αρχίζουν οι μετρήσεις». Ποια είναι η θερμοκρασία του «καυτού» νερού; Ποια είναι η θερμοκρασία του «κρύου» νερού; Το άρθρο δεν λέει λέξη για αυτό. Από αυτό μπορούμε να συμπεράνουμε - όλο το άρθρο είναι μαλακίες!

Grigory, 06/04/2013 12:17

Dodik, πριν χαρακτηρίσεις ένα άρθρο ανοησία, πρέπει να σκεφτείς να μάθεις, τουλάχιστον λίγο. Και όχι μόνο μέτρο.

Dmitry, 24/12/2013 10:57

Τα μόρια του ζεστού νερού κινούνται πιο γρήγορα από ό,τι στο κρύο νερό, εξαιτίας αυτού υπάρχει στενότερη επαφή με το περιβάλλον, φαίνεται να απορροφούν όλο το κρύο, επιβραδύνοντας γρήγορα.

Ιβάν, 01/10/2014 05:53

Είναι εκπληκτικό το γεγονός ότι ένα τέτοιο ανώνυμο άρθρο εμφανίζεται σε αυτόν τον ιστότοπο. Το άρθρο είναι εντελώς αντιεπιστημονικό. Τόσο ο συγγραφέας όσο και οι σχολιαστές συναγωνίζονται μεταξύ τους αναζητώντας μια εξήγηση για το φαινόμενο, χωρίς να μπαίνουν στον κόπο να μάθουν αν το φαινόμενο παρατηρείται καθόλου και, αν παρατηρηθεί, υπό ποιες συνθήκες. Επιπλέον, δεν υπάρχει καν συμφωνία για το τι πραγματικά παρατηρούμε! Έτσι, ο συγγραφέας επιμένει στην ανάγκη να εξηγηθεί η επίδραση της ταχείας κατάψυξης του ζεστού παγωτού, αν και από ολόκληρο το κείμενο (και τις λέξεις "το αποτέλεσμα ανακαλύφθηκε σε πειράματα με παγωτό") προκύπτει ότι ο ίδιος δεν διεξήγαγε τέτοια πειράματα. Από τις επιλογές για «εξήγηση» του φαινομένου που αναφέρονται στο άρθρο, είναι σαφές ότι περιγράφονται εντελώς διαφορετικά πειράματα, που πραγματοποιούνται υπό διαφορετικές συνθήκες με διαφορετικά υδατικά διαλύματα. Τόσο η ουσία των εξηγήσεων όσο και η υποτακτική διάθεση σε αυτές υποδηλώνουν ότι δεν πραγματοποιήθηκε ούτε ένας βασικός έλεγχος των ιδεών που εκφράστηκαν. Κάποιος άκουσε κατά λάθος μια αστεία ιστορία και εξέφρασε επιπόλαια το εικαστικό συμπέρασμά του. Συγγνώμη, αλλά αυτή δεν είναι μια φυσική επιστημονική μελέτη, αλλά μια συζήτηση σε ένα δωμάτιο καπνιστών.

Ιβάν, 01/10/2014 06:10

Σχετικά με τα σχόλια στο άρθρο σχετικά με το γέμισμα των κυλίνδρων με ζεστό νερό και τις δεξαμενές του πλυντηρίου παρμπρίζ με κρύο νερό. Όλα είναι απλά εδώ από την άποψη της στοιχειώδους φυσικής. Το παγοδρόμιο γεμίζει με ζεστό νερό ακριβώς γιατί παγώνει πιο αργά. Το παγοδρόμιο πρέπει να είναι επίπεδο και ομαλό. Προσπαθήστε να το γεμίσετε με κρύο νερό - θα έχετε χτυπήματα και «φουσκώματα», γιατί... Το νερό θα παγώσει _γρήγορα_ χωρίς να προλάβει να απλωθεί σε ομοιόμορφο στρώμα. Και η καυτή θα έχει χρόνο να απλωθεί σε ένα ομοιόμορφο στρώμα και θα λιώσει τους υπάρχοντες πάγους και χιόνι. Το πλυντήριο δεν είναι επίσης δύσκολο: δεν έχει νόημα να ρίχνετε καθαρό νερό σε κρύο καιρό - παγώνει στο ποτήρι (ακόμη και ζεστό). και ένα ζεστό μη παγωμένο υγρό μπορεί να οδηγήσει σε ράγισμα του κρύου γυαλιού, συν το ότι το γυαλί θα έχει αυξημένο σημείο πήξης λόγω της επιταχυνόμενης εξάτμισης των αλκοολών στο δρόμο προς το ποτήρι (είναι όλοι εξοικειωμένοι με την αρχή λειτουργίας ενός φεγγαριού ακόμα ? - το αλκοόλ εξατμίζεται, το νερό παραμένει).

Ιβάν, 01/10/2014 06:34

Αλλά στην ουσία του φαινομένου, είναι ανόητο να αναρωτιόμαστε γιατί δύο διαφορετικά πειράματα υπό διαφορετικές συνθήκες προχωρούν διαφορετικά. Εάν το πείραμα εκτελείται καθαρά, τότε πρέπει να πάρετε ζεστό και κρύο νερό της ίδιας χημικής σύνθεσης - παίρνουμε προψυγμένο βραστό νερό από τον ίδιο βραστήρα. Ρίξτε σε πανομοιότυπα δοχεία (για παράδειγμα, ποτήρια με λεπτά τοιχώματα). Δεν το τοποθετούμε πάνω στο χιόνι, αλλά σε μια εξίσου επίπεδη, στεγνή βάση, για παράδειγμα, ένα ξύλινο τραπέζι. Και όχι σε έναν μικροκαταψύκτη, αλλά σε έναν αρκετά ογκώδη θερμοστάτη - διεξήγαγα ένα πείραμα πριν από μερικά χρόνια στη ντάτσα, όταν ο καιρός έξω ήταν σταθερός και παγωμένος, περίπου -25 C. Το νερό κρυσταλλώνεται σε μια ορισμένη θερμοκρασία αφού απελευθερώσει τη θερμότητα της κρυστάλλωσης. Η υπόθεση καταλήγει στη δήλωση ότι το ζεστό νερό ψύχεται γρηγορότερα (αυτό ισχύει, σύμφωνα με την κλασική φυσική, ο ρυθμός μεταφοράς θερμότητας είναι ανάλογος με τη διαφορά θερμοκρασίας), αλλά διατηρεί έναν αυξημένο ρυθμό ψύξης ακόμη και όταν η θερμοκρασία του γίνει ίση με το θερμοκρασία κρύου νερού. Το ερώτημα είναι, πώς διαφέρει το νερό που έχει κρυώσει σε θερμοκρασία +20 C έξω από το ίδιο ακριβώς νερό που έχει κρυώσει σε θερμοκρασία +20 C μια ώρα πριν, αλλά σε ένα δωμάτιο; Η κλασική φυσική (παρεμπιπτόντως, βασισμένη όχι στη φλυαρία στο δωμάτιο καπνίσματος, αλλά σε εκατοντάδες χιλιάδες και εκατομμύρια πειράματα) λέει: τίποτα, η περαιτέρω δυναμική της ψύξης θα είναι η ίδια (μόνο το βραστό νερό θα φτάσει στο +20 σημείο αργότερα). Και το πείραμα δείχνει το ίδιο πράγμα: όταν ένα ποτήρι αρχικά κρύο νερό είχε ήδη μια ισχυρή κρούστα πάγου, το ζεστό νερό δεν σκεφτόταν καν να παγώσει. ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ. Στα σχόλια του Γιούρι Κουζνέτσοφ. Η παρουσία ενός συγκεκριμένου αποτελέσματος μπορεί να θεωρηθεί διαπιστωμένη όταν περιγράφονται οι συνθήκες για την εμφάνισή του και αναπαράγεται με συνέπεια. Και όταν έχουμε άγνωστα πειράματα με άγνωστες συνθήκες, είναι πρόωρο να χτίζουμε θεωρίες για να τις εξηγήσουμε και αυτό δεν δίνει τίποτα από επιστημονική άποψη. Π.Π.Σ. Λοιπόν, είναι αδύνατο να διαβάσετε τα σχόλια του Alexei Mishnev χωρίς δάκρυα τρυφερότητας - ένα άτομο ζει σε κάποιο είδος φανταστικού κόσμου που δεν έχει καμία σχέση με τη φυσική και τα πραγματικά πειράματα.

Γρηγόριος, 13/01/2014 10:58

Ιβάν, καταλαβαίνω ότι διαψεύδεις το φαινόμενο Mpemba; Δεν υπάρχει, όπως δείχνουν τα πειράματά σας; Γιατί είναι τόσο διάσημο στη φυσική, και γιατί πολλοί προσπαθούν να το εξηγήσουν;

Ιβάν, 14/02/2014 01:51

Καλησπέρα Γρηγόρη! Το αποτέλεσμα ενός ακάθαρτου πειράματος υπάρχει. Όμως, όπως καταλαβαίνετε, αυτός δεν είναι λόγος να αναζητήσετε νέους νόμους στη φυσική, αλλά λόγος για να βελτιώσετε την ικανότητα ενός πειραματιστή. Όπως σημείωσα ήδη στα σχόλια, σε όλες τις αναφερόμενες προσπάθειες να εξηγήσουν το «φαινόμενο Mpemba», οι ερευνητές δεν μπορούν καν να διατυπώσουν ξεκάθαρα τι ακριβώς και υπό ποιες συνθήκες μετρούν. Και θέλετε να πείτε ότι αυτοί είναι πειραματιστές φυσικοί; Μη με κάνεις να γελάσω. Το αποτέλεσμα είναι γνωστό όχι στη φυσική, αλλά σε ψευδοεπιστημονικές συζητήσεις σε διάφορα φόρουμ και ιστολόγια, από τα οποία τώρα υπάρχει μια θάλασσα. Γίνεται αντιληπτό ως πραγματικό φυσικό αποτέλεσμα (με την έννοια ως συνέπεια κάποιων νέων φυσικών νόμων και όχι ως συνέπεια μιας εσφαλμένης ερμηνείας ή απλώς ενός μύθου) από ανθρώπους μακριά από τη φυσική. Επομένως, δεν υπάρχει λόγος να μιλάμε για τα αποτελέσματα διαφορετικών πειραμάτων που διεξήχθησαν κάτω από εντελώς διαφορετικές συνθήκες ως ένα ενιαίο φυσικό αποτέλεσμα.

Pavel, 18/02/2014 09:59

χμ, παιδιά... άρθρο για το "Speed ​​​​Info"... Χωρίς προσβολή... ;) Ο Ιβάν έχει δίκιο σε όλα...

Grigory, 19/02/2014 12:50

Ιβάν, συμφωνώ ότι υπάρχουν τώρα πολλοί ψευδοεπιστημονικοί ιστότοποι που δημοσιεύουν μη επαληθευμένο συγκλονιστικό υλικό. Εξάλλου, το φαινόμενο Mpemba εξακολουθεί να μελετάται. Επιπλέον, ερευνούν επιστήμονες από πανεπιστήμια. Για παράδειγμα, το 2013, αυτή η επίδραση μελετήθηκε από μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας στη Σιγκαπούρη. Δείτε τον σύνδεσμο http://arxiv.org/abs/1310.6514. Πιστεύουν ότι έχουν βρει μια εξήγηση για αυτό το αποτέλεσμα. Δεν θα γράψω λεπτομερώς για την ουσία της ανακάλυψης, αλλά κατά τη γνώμη τους, το αποτέλεσμα σχετίζεται με τη διαφορά στις ενέργειες που αποθηκεύονται στους δεσμούς υδρογόνου.

Moiseeva N.P. , 19/02/2014 03:04

Για όλους όσους ενδιαφέρονται να ερευνήσουν το φαινόμενο Mpemba, συμπλήρωσα ελαφρώς το υλικό στο άρθρο και παρείχα συνδέσμους όπου μπορείτε να εξοικειωθείτε με τα πιο πρόσφατα αποτελέσματα (βλ. κείμενο). Ευχαριστώ για τα σχόλιά σας.

Ildar, 24/02/2014 04:12 | δεν έχει νόημα να τα απαριθμούμε όλα

Εάν αυτό το φαινόμενο Mpemba λαμβάνει χώρα πραγματικά, τότε η εξήγηση πρέπει να αναζητηθεί, νομίζω, στη μοριακή δομή του νερού. Το νερό (όπως έμαθα από τη λαϊκή επιστημονική βιβλιογραφία) δεν υπάρχει ως μεμονωμένα μόρια H2O, αλλά ως συστάδες πολλών μορίων (ακόμη και δεκάδων). Καθώς η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται, η ταχύτητα κίνησης των μορίων αυξάνεται, τα σμήνη διασπώνται μεταξύ τους και οι δεσμοί σθένους των μορίων δεν έχουν χρόνο να συναρμολογήσουν μεγάλες συστάδες. Ο σχηματισμός συστάδων διαρκεί λίγο περισσότερο χρόνο από τη μείωση της ταχύτητας της μοριακής κίνησης. Και δεδομένου ότι οι συστάδες είναι μικρότερες, ο σχηματισμός του κρυσταλλικού πλέγματος συμβαίνει πιο γρήγορα. Στο κρύο νερό, προφανώς, μεγάλες, αρκετά σταθερές συστάδες εμποδίζουν το σχηματισμό ενός πλέγματος· χρειάζεται λίγος χρόνος για να καταστραφούν. Ο ίδιος είδα στην τηλεόραση ένα περίεργο αποτέλεσμα όταν το κρύο νερό που στεκόταν ήρεμα σε ένα βάζο παρέμεινε υγρό για αρκετές ώρες στο κρύο. Μόλις όμως το πιθάρι σήκωσε, δηλαδή μετακινήθηκε ελαφρά από τη θέση του, το νερό στο βάζο κρυσταλλώθηκε αμέσως, έγινε αδιαφανές και το βάζο έσκασε. Λοιπόν, ο ιερέας που έδειξε αυτό το αποτέλεσμα το εξήγησε με το γεγονός ότι το νερό ήταν ευλογημένο. Παρεμπιπτόντως, αποδεικνύεται ότι το νερό αλλάζει πολύ το ιξώδες του ανάλογα με τη θερμοκρασία. Αυτό είναι ανεπαίσθητο για εμάς, ως μεγάλα πλάσματα, αλλά στο επίπεδο των μικρών (mm ή μικρότερων) καρκινοειδών, και ακόμη περισσότερο των βακτηρίων, το ιξώδες του νερού είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας. Αυτό το ιξώδες, νομίζω, καθορίζεται επίσης από το μέγεθος των συστάδων νερού.

ΓΚΡΙ, 15/03/2014 05:30

οτιδήποτε γύρω μας βλέπουμε είναι επιφανειακά χαρακτηριστικά (ιδιότητες), οπότε δεχόμαστε ως ενέργεια μόνο ό,τι μπορούμε να μετρήσουμε ή να αποδείξουμε την ύπαρξή του με οποιονδήποτε τρόπο, διαφορετικά είναι αδιέξοδο. Αυτό το φαινόμενο, το φαινόμενο Mpemba, μπορεί να εξηγηθεί μόνο με μια απλή ογκομετρική θεωρία που θα ενώσει όλα τα φυσικά μοντέλα σε μια ενιαία δομή αλληλεπίδρασης. είναι πραγματικά απλό

Νικήτα, 06/06/2014 04:27 | αυτοκίνητο

Αλλά πώς μπορείτε να βεβαιωθείτε ότι το νερό παραμένει κρύο παρά ζεστό όταν οδηγείτε στο αυτοκίνητο;

Alexey, 03.10.2014 01:09

Να άλλη μια «ανακάλυψη» καθ’ οδόν. Το νερό σε ένα πλαστικό μπουκάλι παγώνει πολύ πιο γρήγορα με το καπάκι ανοιχτό. Για πλάκα, έκανα το πείραμα πολλές φορές σε έντονο παγετό. Το αποτέλεσμα είναι προφανές. Γεια σας θεωρητικοί!

Evgeniy, 27/12/2014 08:40

Η αρχή ενός ψύκτη εξάτμισης. Παίρνουμε δύο ερμητικά κλειστά μπουκάλια με κρύο και ζεστό νερό. Το βάζουμε στο κρύο. Το κρύο νερό παγώνει πιο γρήγορα. Τώρα παίρνουμε τα ίδια μπουκάλια με κρύο και ζεστό νερό, τα ανοίγουμε και τα βάζουμε στο κρύο. Το ζεστό νερό θα παγώσει πιο γρήγορα από το κρύο. Αν πάρουμε δύο λεκάνες με κρύο και ζεστό νερό, τότε το ζεστό νερό θα παγώσει πολύ πιο γρήγορα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αυξάνουμε την επαφή με την ατμόσφαιρα. Όσο πιο έντονη είναι η εξάτμιση, τόσο πιο γρήγορα πέφτει η θερμοκρασία. Εδώ πρέπει να αναφέρουμε τον παράγοντα υγρασίας. Όσο χαμηλότερη είναι η υγρασία, τόσο ισχυρότερη είναι η εξάτμιση και τόσο ισχυρότερη είναι η ψύξη.

γκρι TOMSK, 03/01/2015 10:55

ΓΚΡΙ, 15/03/2014 05:30 - συνέχεια Αυτό που γνωρίζετε για τη θερμοκρασία δεν είναι το παν. Υπάρχει κάτι άλλο εκεί. Εάν κατασκευάσετε σωστά ένα φυσικό μοντέλο θερμοκρασίας, θα γίνει το κλειδί για την περιγραφή των ενεργειακών διεργασιών από τη διάχυση, την τήξη και την κρυστάλλωση σε κλίμακες όπως αύξηση της θερμοκρασίας με αύξηση της πίεσης, αύξηση της πίεσης με αύξηση της θερμοκρασίας. Ακόμη και το φυσικό μοντέλο της ενέργειας του Ήλιου θα γίνει σαφές από τα παραπάνω. Είμαι χειμώνας. . στις αρχές της άνοιξης του 20013, εξετάζοντας μοντέλα θερμοκρασίας, συνέταξα ένα γενικό μοντέλο θερμοκρασίας. Λίγους μήνες αργότερα, θυμήθηκα το παράδοξο της θερμοκρασίας και μετά συνειδητοποίησα... ότι το μοντέλο της θερμοκρασίας μου περιγράφει επίσης το παράδοξο Mpemba. Αυτό έγινε τον Μάιο - Ιούνιο του 2013. Έχω ένα χρόνο καθυστέρηση, αλλά είναι για το καλύτερο. Το φυσικό μου μοντέλο είναι ένα παγωμένο πλαίσιο και μπορεί να τυλιχτεί προς τα εμπρός και προς τα πίσω και περιέχει κινητική δραστηριότητα, την ίδια δραστηριότητα στην οποία κινούνται τα πάντα. Έχω 8 χρόνια σχολείο και 2 χρόνια κολέγιο με επανάληψη του θέματος. Πέρασαν 20 χρόνια. Δεν μπορώ λοιπόν να αποδώσω κανενός είδους φυσικά μοντέλα σε διάσημους επιστήμονες, ούτε μπορώ να αποδώσω τύπους. Λυπάμαι πολύ.

Andrey, 08.11.2015 08:52

Γενικά, έχω μια ιδέα για το γιατί το ζεστό νερό παγώνει πιο γρήγορα από το κρύο. Και στις εξηγήσεις μου όλα είναι πολύ απλά, αν σε ενδιαφέρει, γράψε μου με email: [email προστατευμένο]

Andrey, 08.11.2015 08:58

Συγγνώμη, έδωσα λάθος διεύθυνση email, εδώ είναι το σωστό email: [email προστατευμένο]

Victor, 23/12/2015 10:37

Μου φαίνεται ότι όλα είναι πιο απλά, εδώ πέφτει χιόνι, είναι εξατμισμένο αέριο, ψύχεται, οπότε ίσως σε κρύο καιρό το ζεστό κρυώνει πιο γρήγορα γιατί εξατμίζεται και κρυσταλλώνει αμέσως χωρίς να ανέβει πολύ, και το νερό σε αέρια κατάσταση κρυώνει πιο γρήγορα παρά σε υγρή κατάσταση)

Bekzhan, 28/01/2016 09:18

Ακόμα κι αν κάποιος είχε αποκαλύψει αυτούς τους νόμους του κόσμου που σχετίζονται με αυτά τα αποτελέσματα, δεν θα έγραφε εδώ. Από την άποψή μου, δεν θα ήταν λογικό να αποκαλύψει τα μυστικά του στους χρήστες του Διαδικτύου όταν μπορεί να το δημοσιεύσει σε διάσημα επιστημονικά περιοδικά και να το αποδείξει ο ίδιος προσωπικά ενώπιον του λαού. Έτσι, αυτό που θα γραφτεί εδώ για αυτό το αποτέλεσμα, τα περισσότερα από αυτά δεν είναι λογικά.)))

Alex, 22/02/2016 12:48

Γεια σας Πειραματιστές Έχετε δίκιο όταν λέτε ότι η Επιστήμη ξεκινά από εκεί που... όχι Μετρήσεις, αλλά Υπολογισμούς. Το «Πείραμα» είναι ένα αιώνιο και απαραίτητο επιχείρημα για όσους στερούνται τη Φαντασία και τη Γραμμική σκέψη, προσέβαλε τους πάντες, τώρα στην περίπτωση του E= mc2 - θυμούνται όλοι; Η ταχύτητα των μορίων που πετούν από το κρύο νερό στην ατμόσφαιρα καθορίζει την ποσότητα ενέργειας που μεταφέρουν από το νερό (η ψύξη είναι απώλεια ενέργειας). Η ταχύτητα των μορίων από το ζεστό νερό είναι πολύ μεγαλύτερη και η ενέργεια που μεταφέρεται είναι τετράγωνο ( ο ρυθμός ψύξης της υπολειπόμενης μάζας νερού) Αυτό είναι όλο, αν ξεφύγετε από τον «πειραματισμό» και θυμηθείτε τις Βασικές Βασικές Αρχές της Επιστήμης

Vladimir, 25/04/2016 10:53 | Meteo

Εκείνες τις μέρες που το αντιψυκτικό ήταν σπάνιο, το νερό από το σύστημα ψύξης των αυτοκινήτων σε ένα μη θερμαινόμενο γκαράζ αποστραγγιζόταν μετά από μια εργάσιμη ημέρα για να μην ξεπαγώσει το μπλοκ κυλίνδρων ή το ψυγείο - μερικές φορές και τα δύο μαζί. Το πρωί χύθηκε ζεστό νερό. Σε σοβαρό παγετό, οι κινητήρες ξεκίνησαν χωρίς προβλήματα. Κάπως έτσι, λόγω έλλειψης ζεστού νερού, χύθηκε νερό από τη βρύση. Το νερό πάγωσε αμέσως. Το πείραμα ήταν ακριβό - ακριβώς όσο κοστίζει η αγορά και η αντικατάσταση του μπλοκ κυλίνδρων και του ψυγείου ενός αυτοκινήτου ZIL-131. Όποιος δεν το πιστεύει ας το ελέγξει. και ο Mpemba πειραματίστηκε με το παγωτό. Στο παγωτό, η κρυστάλλωση συμβαίνει διαφορετικά από ότι στο νερό. Δοκιμάστε να δαγκώσετε ένα κομμάτι παγωτό και ένα κομμάτι πάγου με τα δόντια σας. Πιθανότατα δεν πάγωσε, αλλά πύκνωσε ως αποτέλεσμα της ψύξης. Και το γλυκό νερό, είτε είναι ζεστό είτε κρύο, παγώνει στους 0*C. Το κρύο νερό είναι γρήγορο, αλλά το ζεστό νερό χρειάζεται χρόνο για να κρυώσει.

Περιπλανώμενος, 05/06/2016 12:54 | στον Άλεξ

"c" - η ταχύτητα του φωτός στο κενό E=mc^2 - ένας τύπος που εκφράζει την ισοδυναμία μάζας και ενέργειας

Albert, 27/07/2016 08:22

Πρώτον, μια αναλογία με τα στερεά (δεν υπάρχει διαδικασία εξάτμισης). Πρόσφατα κόλλησα χάλκινους σωλήνες νερού. Η διαδικασία πραγματοποιείται με θέρμανση ενός καυστήρα αερίου στη θερμοκρασία τήξης της συγκόλλησης. Ο χρόνος θέρμανσης για έναν σύνδεσμο με έναν σύνδεσμο είναι περίπου ένα λεπτό. Κόλλησα έναν σύνδεσμο στον σύνδεσμο και μετά από λίγα λεπτά κατάλαβα ότι το είχα κολλήσει λάθος. Ήταν απαραίτητο να περιστρέψετε λίγο τον σωλήνα στη σύζευξη. Άρχισα να ζεσταίνω ξανά τον σύνδεσμο με καυστήρα και, προς έκπληξή μου, χρειάστηκαν 3-4 λεπτά για να θερμάνω τον σύνδεσμο στη θερμοκρασία τήξης. Πως και έτσι!? Εξάλλου, ο σωλήνας είναι ακόμα ζεστός και φαίνεται ότι χρειάζεται πολύ λιγότερη ενέργεια για να θερμανθεί στη θερμοκρασία τήξης, αλλά όλα αποδείχθηκαν το αντίθετο. Όλα έχουν να κάνουν με τη θερμική αγωγιμότητα, η οποία είναι σημαντικά υψηλότερη σε έναν ήδη θερμαινόμενο σωλήνα και το όριο μεταξύ του θερμαινόμενου και του ψυχρού σωλήνα έχει καταφέρει να απομακρυνθεί από τον σύνδεσμο σε δύο λεπτά. Τώρα για το νερό. Θα λειτουργήσουμε με τις έννοιες του θερμού και ημιθερμαινόμενου σκάφους. Σε ένα θερμό δοχείο, σχηματίζεται ένα στενό όριο θερμοκρασίας μεταξύ θερμών, υψηλής κινητικότητας σωματιδίων και βραδέως κινούμενων, ψυχρών σωματιδίων, το οποίο κινείται σχετικά γρήγορα από την περιφέρεια προς το κέντρο, επειδή σε αυτό το όριο τα γρήγορα σωματίδια εγκαταλείπουν γρήγορα την ενέργειά τους (ψύχονται) από σωματίδια στην άλλη πλευρά του ορίου. Δεδομένου ότι ο όγκος των εξωτερικών ψυχρών σωματιδίων είναι μεγαλύτερος, τα γρήγορα σωματίδια, εγκαταλείποντας τη θερμική τους ενέργεια, δεν μπορούν να θερμάνουν σημαντικά τα εξωτερικά ψυχρά σωματίδια. Επομένως, η διαδικασία ψύξης του ζεστού νερού γίνεται σχετικά γρήγορα. Το ημιθερμασμένο νερό έχει πολύ χαμηλότερη θερμική αγωγιμότητα και το πλάτος του ορίου μεταξύ ημιθερμασμένων και ψυχρών σωματιδίων είναι πολύ μεγαλύτερο. Η μετατόπιση στο κέντρο ενός τόσο μεγάλου ορίου συμβαίνει πολύ πιο αργά από ό,τι στην περίπτωση ενός θερμού δοχείου. Ως αποτέλεσμα, το ζεστό δοχείο ψύχεται πιο γρήγορα από το ζεστό. Νομίζω ότι πρέπει να παρακολουθούμε τη δυναμική της διαδικασίας ψύξης του νερού διαφορετικών θερμοκρασιών τοποθετώντας αρκετούς αισθητήρες θερμοκρασίας από τη μέση έως την άκρη του δοχείου.

Max, 19/11/2016 05:07

Έχει επαληθευτεί: στο Γιαμάλ, όταν κάνει κρύο, ο σωλήνας με το ζεστό νερό παγώνει και πρέπει να τον ζεστάνεις, αλλά ο κρύος όχι!

Artem, 09.12.2016 01:25

Είναι δύσκολο, αλλά νομίζω ότι το κρύο νερό είναι πιο πυκνό από το ζεστό νερό, ακόμα καλύτερο από το βρασμένο νερό, και εδώ υπάρχει μια επιτάχυνση στην ψύξη κ.λπ. Το ζεστό νερό φτάνει στην κρύα θερμοκρασία και το προσπερνάει και αν συνυπολογίσεις ότι το ζεστό νερό παγώνει από κάτω και όχι από πάνω, όπως γράφτηκε παραπάνω, αυτό επιταχύνει πολύ τη διαδικασία!

Αλεξάντερ Σεργκέεφ, 21.08.2017 10:52

Δεν υπάρχει τέτοιο αποτέλεσμα. Αλίμονο. Το 2016, ένα λεπτομερές άρθρο για το θέμα δημοσιεύτηκε στο Nature: https://en.wikipedia.org/wiki/Mpemba_effect Από αυτό είναι σαφές ότι με προσεκτικά πειράματα (αν τα δείγματα ζεστού και κρύου νερού είναι ίδια σε όλα εκτός από τη θερμοκρασία) το αποτέλεσμα δεν παρατηρείται .

Zavlab, 22/08/2017 05:31

Victor , 27/10/2017 03:52

«Πραγματικά είναι». - εάν στο σχολείο δεν καταλάβατε τι είναι η θερμοχωρητικότητα και ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας. Είναι εύκολο να το ελέγξετε - για αυτό χρειάζεστε: επιθυμία, κεφάλι, χέρια, νερό, ψυγείο και ξυπνητήρι. Και τα παγοδρόμια, όπως γράφουν οι ειδικοί, είναι παγωμένα (γεμισμένα) με κρύο νερό, και ο κομμένος πάγος ισοπεδώνεται με ζεστό νερό. Και το χειμώνα πρέπει να ρίξετε αντιψυκτικό υγρό στη δεξαμενή του πλυντηρίου, όχι νερό. Το νερό θα παγώσει σε κάθε περίπτωση και το κρύο νερό θα παγώσει πιο γρήγορα.

Irina, 23/01/2018 10:58

Οι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο παλεύουν με αυτό το παράδοξο από την εποχή του Αριστοτέλη και οι Victor, Zavlab και Sergeev αποδείχτηκαν οι πιο έξυπνοι.

Denis, 02/01/2018 08:51

Όλα είναι γραμμένα σωστά στο άρθρο. Όμως ο λόγος είναι κάπως διαφορετικός. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας βρασμού, ο αέρας που είναι διαλυμένος σε αυτό εξατμίζεται από το νερό· επομένως, καθώς το βραστό νερό ψύχεται, η πυκνότητά του θα είναι τελικά μικρότερη από αυτή του ακατέργαστου νερού στην ίδια θερμοκρασία. Δεν υπάρχουν άλλοι λόγοι για διαφορετική θερμική αγωγιμότητα εκτός από διαφορετικές πυκνότητες.

Zavlab, 01/03/2018 08:58 | Υπεύθυνος Εργαστηρίου

Irina:), "οι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο" δεν παλεύουν με αυτό το "παράδοξο"· για πραγματικούς επιστήμονες αυτό το "παράδοξο" απλά δεν υπάρχει - επαληθεύεται εύκολα κάτω από καλά αναπαραγώγιμες συνθήκες. Το "παράδοξο" εμφανίστηκε λόγω των μη αναπαραγώγιμων πειραμάτων του Αφρικανού αγοριού Mpemba και διογκώθηκε από παρόμοιους "επιστήμονες" :)

miroland, 23/03/2019 07:20

ένα αγόρι από την Τανζανία που ζει στην καρδιά της Αφρικής, το οποίο, πιθανότατα, δεν έχει δει ποτέ χιόνι... ;-D δεν μπερδεύω τίποτα;;)))

Σεργκέι, 14/04/2019 02:02

Παίρνουμε δύο ελαστικές ταινίες, τεντώνουμε και τις δύο, τη μία περισσότερο από την άλλη (αναλογία με την εσωτερική ενέργεια του κρύου και του ζεστού νερού) και ταυτόχρονα απελευθερώνουμε το ένα άκρο των ελαστικών λωρίδων. Ποιο λάστιχο θα συρρικνωθεί πιο γρήγορα;

Αρτάνης, 05/08/2019 03:34

Μόλις πέρασα αυτή την εμπειρία ο ίδιος. Έβαλα δύο πανομοιότυπα φλιτζάνια ζεστό και κρύο νερό στην κατάψυξη. Το κρύο πάγωσε πολύ πιο γρήγορα. Το ζεστό ήταν ακόμα λίγο ζεστό. Τι συμβαίνει με την εμπειρία μου;

Zavlab, 05/09/2019 06:21 |

Artanis, Με την εμπειρία σου, «όλα είναι έτσι» :) - «Το φαινόμενο Mpemba» δεν υπάρχει με ένα σωστά εκτελεσμένο πείραμα, το οποίο εξασφαλίζει ίδιες συνθήκες ψύξης για ίδιους όγκους νερού μόνο με διαφορετικές αρχικές θερμοκρασίες. Συγχαρητήρια σε εσάς - περάσατε στην πλευρά του φωτός, της λογικής και του θριάμβου των βασικών φυσικών νόμων και αρχίσατε να απομακρύνεστε από την "αίρεση των Mpemba" και τους θαυμαστές των βίντεο στο YouTube με το στυλ "για όσα μας είπαν ψέματα στο μαθήματα φυσικής»... :)

Moiseeva N.P. , 16/05/2019 04:30 | Ch. συντάκτης

Έχεις δίκιο, πολλά εξαρτώνται από τις πειραματικές συνθήκες. Αλλά αν το αποτέλεσμα δεν είχε παρατηρηθεί καθόλου, τότε δεν θα υπήρχαν έρευνες και δημοσιεύσεις σε σοβαρά περιοδικά. Διάβασες το σημείωμα μέχρι το τέλος; Εδώ δεν γίνεται λόγος για βίντεο YouTube.

Zavlab, 08/06/2019 05:26 | SlavNeftGas-YuzhNorthZapEast-SintezWhatever

Natalya Petrovna, ζούμε σε μια εποχή «κρίσης αναπαραγωγιμότητας» στην επιστήμη, όταν, για να αυξηθεί ο δείκτης παραπομπών με το σύνθημα «δημοσιεύστε ή χάνετε», οι «άθλιοι επιστήμονες» προτιμούν να συναγωνίζονται στην εφεύρεση τρελών θεωριών για να τεκμηριώσουν προφανώς αμφίβολα πειραματικά δεδομένα αντί να ξοδέψετε λίγο χρόνο και πόρους για να ελέγξετε αυτά τα δεδομένα πριν καθίσετε σε ένα καθαρά θεωρητικό άρθρο. Ένα παράδειγμα τέτοιων «άθλιων επιστημόνων» είναι ακριβώς οι «φυσικοί από τη Σιγκαπούρη» που αναφέρατε στο άρθρο - η δημοσίευσή τους δεν περιέχει τα δικά τους πειραματικά δεδομένα, αλλά μόνο γυμνό θεωρητικό συλλογισμό σχετικά με την πιθανή επιρροή του δυσνόητου φαινομένου «O:H-O Bond Anomalous Relaxation» σχετικά με τη διαδικασία της ανώμαλης κατάψυξης του νερού, που παρατηρήθηκε από τον Francis Bacon και τον Rene Descartes και ακόμη και τον Αριστοτέλη ήδη από το 350 π.Χ. ... Και προσωπικά, χαίρομαι πολύ που ο Νίκολα Μπρέγκοβιτς από το Πανεπιστήμιο του Ζάγκρεμπ έλαβε το χρηματικό έπαθλο των 1000 λιρών από τη Βασιλική Εταιρεία Χημείας της Μεγάλης Βρετανίας, αφού χρησιμοποίησε καλό εξοπλισμό σε αναπαραγώγιμες συνθήκες, ο ίδιος μέτρησε αρκετά φυσικά εξηγήσιμα αποτελέσματα χωρίς κανένα ανωμαλίες και αμφισβήτησε πόσο αδέξιες ήταν οι μετρήσεις του αγοριού Mpemba και των οπαδών του και την επάρκεια εκείνων που προσπάθησαν να παράσχουν μια «θεωρητική βάση» για αυτά τα αδέξια πειράματα.