የቱ ውሀ በፍጥነት ይቀዘቅዛል፣ሞቀ ወይም ቀዝቃዛ፣ብዙ ነገሮች ተጽዕኖ ይደረግበታል፣ነገር ግን ጥያቄው እራሱ ትንሽ እንግዳ ይመስላል። እሱ በተዘዋዋሪ እና በፊዚክስ የታወቀ ነው ፣ ሙቅ ውሃ አሁንም ወደ በረዶነት ለመቀየር ወደ ተመጣጣኝ ቀዝቃዛ ውሃ የሙቀት መጠን ለማቀዝቀዝ ጊዜ ይፈልጋል። በቀዝቃዛ ውሃ፣ ይህ ደረጃ ሊዘለል ይችላል፣ እና በዚህ መሰረት፣ በጊዜ ያሸንፋል።
ግን የትኛው ውሃ በፍጥነት ይቀዘቅዛል ለሚለው ጥያቄ መልሱ - ቀዝቃዛ ወይም ሙቅ - በመንገድ ላይ በውርጭ ፣ ማንኛውም የሰሜን ኬክሮስ ነዋሪ ያውቃል። እንደውም በሳይንስ፣ በማንኛውም ሁኔታ ቀዝቃዛ ውሃ በቀላሉ በፍጥነት ማቀዝቀዝ እንዳለበት ታወቀ።
የፊዚክስ መምህርም እንዲሁ በ1963 የትምህርት ቤቱ ልጅ ኢራስቶ ምፔምባ ቀርቦ ስለወደፊቱ አይስክሬም የቀዝቃዛ ድብልቅ ለምን ከተመሳሳይ ጊዜ በላይ እንደሚቀዘቅዝ ነገር ግን ይሞቃል።
ይህ የአለም ፊዚክስ አይደለም፣ነገር ግን የሆነ የሜፔምባ ፊዚክስ
በዚያን ጊዜ መምህሩ በዚህ ብቻ ሳቁበት ነገር ግን የፊዚክስ ፕሮፌሰር ዴኒስ ኦስቦርን በአንድ ወቅት ኢራስቶ ያጠናበት ትምህርት ቤት ገብቷል ምንም እንኳን ይህ ውጤት መኖሩን በሙከራ አረጋግጧል። ስለዚህ ምንም ማብራሪያ የለም. እ.ኤ.አ. በ1969 አንድ ታዋቂ የሳይንስ ጆርናል ይህን ልዩ ውጤት የገለጹት ሁለቱ ሰዎች በጋራ አንድ መጣጥፍ አሳትመዋል።
ከዚያን ጊዜ ጀምሮ፣ በነገራችን ላይ፣ የትኛው ውሃ በፍጥነት ይቀዘቅዛል - ሙቅ ወይም ቀዝቃዛ ፣ የራሱ ስም አለው - ውጤቱ ወይም ፓራዶክስ ፣ Mpemba።
ጥያቄው የተነሳው ከረጅም ጊዜ በፊት
በተፈጥሮ እንደዚህ አይነት ክስተት ከዚህ ቀደም ተከስቶ የነበረ ሲሆን በሌሎች ሳይንቲስቶች ስራዎች ውስጥም ተጠቅሷል። ለዚህ ጥያቄ ፍላጎት የነበረው የትምህርት ቤት ልጅ ብቻ ሳይሆን ፍራንሲስ ቤኮን፣ ሬኔ ዴካርት እና አርስቶትል እንኳን በአንድ ጊዜ አስቡት።
ይህን ፓራዶክስ የመፍታት አቀራረቦች ብቻ መታየት የጀመሩት በሃያኛው ክፍለ ዘመን መጨረሻ ላይ ብቻ ነው።
ፓራዶክስ እንዲከሰት ሁኔታዎች
እንደ አይስ ክሬም፣ በሙከራ ጊዜ የሚቀዘቅዘው ተራ ውሃ ብቻ አይደለም። የትኛው ውሃ በፍጥነት እንደሚቀዘቅዝ - ቀዝቃዛ ወይም ሙቅ ክርክር ለመጀመር አንዳንድ ሁኔታዎች መገኘት አለባቸው. በዚህ ሂደት ላይ ምን ተጽዕኖ ያሳድራል?
አሁን፣ በ21ኛው ክፍለ ዘመን፣ የሚያብራሩ ብዙ አማራጮች ቀርበዋል።ይህ አያዎ (ፓራዶክስ) የትኛው ውሃ በፍጥነት እንደሚቀዘቅዝ, ሙቅ ወይም ቀዝቃዛ, ሙቅ ውሃ ከቀዝቃዛ ውሃ የበለጠ ከፍተኛ የትነት መጠን እንዳለው ይወሰናል. ስለዚህ መጠኑ ይቀንሳል እና በድምጽ መጠን ይቀንሳል, የቅዝቃዜው ጊዜ ተመሳሳይ ቀዝቃዛ ውሃ ከወሰዱ ያነሰ ይሆናል.
ማቀዝቀዣው ከቀዘቀዘ ለረጅም ጊዜ ቆይቷል
የትኛው ውሃ በፍጥነት ይቀዘቅዛል፣ እና ለምን እንደሚቀዘቅዝ፣ ለሙከራ ጥቅም ላይ በሚውለው ማቀዝቀዣ ውስጥ ባለው ማቀዝቀዣ ውስጥ ባለው የበረዶ ሽፋን ሊጎዳ ይችላል። በድምጽ ውስጥ ተመሳሳይ የሆኑ ሁለት ኮንቴይነሮችን ከወሰዱ, ነገር ግን ከመካከላቸው አንዱ ሙቅ ውሃ እና ሌላኛው ቀዝቃዛ ውሃ ይኖረዋል, ሙቅ ውሃ ያለው መያዣው ከእሱ በታች ያለውን በረዶ ይቀልጣል, በዚህም የሙቀት ደረጃውን ከማቀዝቀዣው ግድግዳ ጋር ያለውን ግንኙነት ያሻሽላል. ቀዝቃዛ ውሃ መያዣ ይህን ማድረግ አይችልም. በማቀዝቀዣው ክፍል ውስጥ እንደዚህ ያለ የበረዶ ንጣፍ ከሌለ ቀዝቃዛ ውሃ በፍጥነት ማቀዝቀዝ አለበት።
ከላይ - ከታች
እንዲሁም ውሃ ቶሎ የሚቀዘቅዝበት - ሙቅም ሆነ ቀዝቃዛ የሆነው ክስተት እንደሚከተለው ተብራርቷል። የተወሰኑ ህጎችን በመከተል, ቀዝቃዛ ውሃ ከላይኛው ሽፋኖች መቀዝቀዝ ይጀምራል, ሙቅ ውሃ በተቃራኒው ሲሰራ - ከታች ወደ ላይ መቀዝቀዝ ይጀምራል. ቀዝቃዛ ውሃ ፣ በላዩ ላይ ቀዝቃዛ ሽፋን ያለው በረዶ ቀድሞውኑ በአንዳንድ ቦታዎች ተሠርቷል ፣ ስለሆነም የ convection እና የሙቀት ጨረር ሂደቶችን ያበላሻል ፣ በዚህም የትኛው ውሃ በፍጥነት እንደሚቀዘቅዝ - ቀዝቃዛ ወይም ሙቅ። ፎቶዎች ከአማተርሙከራዎች ተያይዘዋል፣ እና ይሄ በግልጽ እዚህ ይታያል።
ሙቀት ይወጣል፣ ወደ ላይ እየተንከባከበ፣ እና እዚያ በጣም የቀዘቀዘ ንብርብር ይገናኛል። ለሙቀት ጨረር ነፃ መንገድ የለም, ስለዚህ የማቀዝቀዝ ሂደቱ አስቸጋሪ ይሆናል. ሙቅ ውሃ በመንገዱ ላይ እንደዚህ አይነት መሰናክሎች የሉትም. የትኛው በፍጥነት ይቀዘቅዛል - ቀዝቃዛ ወይም ሙቅ ፣ ውጤቱም በእሱ ላይ የተመሰረተ ነው ፣ ማንኛውም ውሃ በውስጡ የሚሟሟ ንጥረ ነገሮች እንዳሉት በመናገር መልሱን ማስፋት ይችላሉ ።
በውሃ ስብጥር ውስጥ ያሉ ቆሻሻዎች በውጤቱ ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩ ምክንያቶች
ካላታለልክ እና ውሃ ካልተጠቀምክ የአንዳንድ ንጥረ ነገሮች መጠን ተመሳሳይ በሆነበት ውሃ ካልተጠቀምክ ቀዝቃዛ ውሃ በፍጥነት መቀዝቀዝ አለበት። ነገር ግን የተሟሟ የኬሚካል ንጥረነገሮች በሞቀ ውሃ ውስጥ ብቻ ሲገኙ ሁኔታው ከተፈጠረ, ቀዝቃዛ ውሃ አይይዝም, ከዚያም ሙቅ ውሃ ቀደም ብሎ የመቀዝቀዝ እድል አለው. ይህ የሚገለፀው በውሃ ውስጥ የተሟሟት ንጥረ ነገሮች ክሪስታላይዜሽን ማዕከሎችን ስለሚፈጥሩ እና ከእነዚህ ማዕከሎች አነስተኛ ቁጥር ጋር, ውሃ ወደ ጠንካራ ሁኔታ መለወጥ አስቸጋሪ ነው. ከዜሮ በታች ባለው የሙቀት መጠን በፈሳሽ ሁኔታ ውስጥ ስለሚሆን የውሃ ማቀዝቀዝ እንኳን ይቻላል ።
ነገር ግን እነዚህ ሁሉ ስሪቶች ሳይንቲስቶችን ሙሉ በሙሉ አላሟሉም እና በዚህ ጉዳይ ላይ መስራታቸውን ቀጠሉ። እ.ኤ.አ. በ2013 በሲንጋፖር የተመራማሪዎች ቡድን የዘመናት እንቆቅልሹን እንደፈታው ተናግሯል።
የቻይና ሳይንቲስቶች ቡድን የዚህ ውጤት ሚስጥር በውሃ ሞለኪውሎች መካከል ባለው ቦንድ ውስጥ በተከማቸ ሃይል መጠን ነው፣ሃይድሮጂን ቦንድ ይባላል።
የቻይና ሳይንቲስቶች ፍንጭ
የሚከተለው መረጃ ይከተላል፣ለዚህ ግንዛቤ የትኛውን ውሃ በፍጥነት እንደሚቀዘቅዝ ለማወቅ በኬሚስትሪ ውስጥ የተወሰነ እውቀት ሊኖርዎት ይገባል - ሙቅ ወይም ቀዝቃዛ። እንደሚታወቀው የውሃ ሞለኪውል ሁለት ኤች (ሃይድሮጂን) አተሞች እና አንድ ኦ (ኦክስጅን) አቶም በ covalent bonds አንድ ላይ የተያዙ ናቸው።
ነገር ግን የአንድ ሞለኪውል ሃይድሮጂን አተሞች እንዲሁ ወደ ጎረቤት ሞለኪውሎች ማለትም ወደ ኦክሲጅን ክፍላቸው ይሳባሉ። ሃይድሮጂን ቦንድ የሚባሉት እነዚህ ቦንዶች ናቸው።
በተመሳሳይ ጊዜ የውሃ ሞለኪውሎች እርስ በእርሳቸው አፀያፊ ድርጊት እንደሚፈጽሙ ማስታወሱ ጠቃሚ ነው። የሳይንስ ሊቃውንት ውሃ በሚሞቅበት ጊዜ በሞለኪውሎቹ መካከል ያለው ርቀት እየጨመረ ይሄዳል, ይህ ደግሞ በአስጸያፊ ኃይሎች አመቻችቷል. በቀዝቃዛ ሁኔታ ውስጥ ባሉ ሞለኪውሎች መካከል ያለውን አንድ ርቀት የሚይዘው የሃይድሮጂን ትስስር ፣ ተዘርግቷል ሊባል ይችላል ፣ እና ትልቅ የኃይል አቅርቦት አላቸው። የውሃ ሞለኪውሎች እርስ በርስ መቀራረብ ሲጀምሩ የሚለቀቀው ይህ የኃይል ማጠራቀሚያ ነው, ማለትም ቅዝቃዜ ይከሰታል. በሙቅ ውሃ ውስጥ ትልቅ የኃይል አቅርቦት እና ከዜሮ በታች ባለው የሙቀት መጠን በሚቀዘቅዝበት ጊዜ የበለጠ የሚለቀቀው ከቀዝቃዛ ውሃ ውስጥ እንዲህ ዓይነት አቅርቦት ካለው በበለጠ ፍጥነት ይከሰታል።ያነሰ ጉልበት. ታዲያ የትኛው ውሃ በፍጥነት ይቀዘቅዛል - ቀዝቃዛ ወይም ሙቅ? የMpemba አያዎ (ፓራዶክስ) በውጭ እና በቤተ ሙከራ ውስጥ መከሰት አለበት፣ እና ሙቅ ውሃ በፍጥነት ወደ በረዶነት መቀየር አለበት።
ነገር ግን አሁንም ክፍት
የዚህ ፍንጭ በንድፈ ሃሳባዊ ማረጋገጫ ብቻ ነው - ይህ ሁሉ በሚያምር ቀመሮች የተፃፈ እና አሳማኝ ይመስላል። ነገር ግን ውሀው ቶሎ ቶሎ የሚቀዘቅዝበት - ሙቅም ሆነ ቀዝቃዛ የሙከራ መረጃው በተግባራዊ መልኩ ሲቀመጥ እና ውጤታቸው ሲቀርብ የሜፔምባ አያዎ (ፓራዶክስ) ተዘግቷል የሚለውን ጥያቄ ማጤን ይቻላል።
