Халуун буюу хүйтэн: Ямар ус хурдан хөлддөг? Энэ нь юу хамаарах вэ

Үнэн хэрэгтээ, зарим нь ус хурдан, халуун, хүйтэн, олон хүчин зүйл нөлөөлсөн хөлддөг боловч асуулт нь өөрөө жаахан хачин санагдаж байна. Энэ нь ойлгож байгаа бөгөөд энэ нь халуун ус ч мөсөн дээр эргэж харьцуулахад хүйтэн усны температур хүртэл хөргөж цаг хугацаа хэрэгтэй гэж физик-аас мэдэгдэж байна. Хүйтэн ус энэ алхмыг цаг хугацааны явцад энэ нь ялалт тус тус алгасаж болно. Харин ус хурдан хөлддөг аль зэрэг асуултад хариулт - халуун буюу хүйтэн - гадна хүйтэнд тэр нь хойд өргөрөгт бүр оршин суугч мэддэг. Ер нь, шинжлэх ухааны аргаар, энэ нь ямар ч тохиолдолд, хүйтэн ус, хурдан хөлдөөх нь зүгээр л үүрэгтэй нь харагдаж байна.

Зүгээр л би бодлоо, хүйтэн хольц ирээдүйн зайрмаг яагаад цаашид ижил төстэй, гэхдээ халуун илүү хөлдөөсөн физикийн багш, хүсэлт нь 1963 онд оюутан Erasto Mpemba эргэж тайлбарлах.

"Энэ бол дэлхийн физик биш юм, зарим физик Mpemba"

Тэр үед багш нь зүгээр л энэ тухай инээж, харин Deniss Осборн, физикийн профессор, нэг удаа нэг сургууль, тэр Erasto судалсан нь явлаа, туршилтаар ийм нөлөө байгааг нотолж энэ нь тийм биш байсан нь тайлбар бол ч. 1969 онд алдартай шинжлэх ухааны сэтгүүлд хоёр эрэгтэй, үр нөлөө нь энэ төрлийн тайлбарласан байна хамтарсан цаас нийтэлсэн байна. Түүнээс хойш замаар асуулт нь ус хурдан хөлддөг - нөлөө буюу парадокс Mpemba - халуун буюу хүйтэн, өөрийн гэсэн нэртэй байна.

асуулт олон жилийн өмнө үүссэн

Мэдээж, энэ үзэгдлийн өмнө байх ёстой газар авч, энэ нь бусад эрдэмтдийн бүтээлүүдэд дурдсан байна. Нь зөвхөн энэ тухай бодож энэ асуултын сонирхож оюутан, бас та нарын цаг Frensis Bekon, Рене Dekart, тэр ч байтугай Аристотелийн. Энэ бол цорын ганц юм энэ парадокс нь зөвхөн ХХ зууны төгсгөлд харж эхэлсэн шийдвэрлэх арга зам.

өгүүлбэр хачирхалтай нь нөхцөл болсон

Зайрмаг тохиолдолд байдлаар биш, зүгээр л энгийн ус нь туршилтын үед хөлддөг. халуун буюу хүйтэн - Усны хурдан хөлддөг нь хэлэлцүүлэг явуулах зорилгоор тодорхой нөхцөл байдал байх ёстой. Ямар үйл явцын нөлөөлдөг вэ?

Одоо 21-р зуунд, парадокс danyj тайлбарлаж болох тохируулгуудын хэд хэдэн дэвшүүлсэн. Энэ нь ус, хурдан, халуун буюу хүйтэн хөлддөг гэсэн хамаарна халуун усны хүйтэн илүү байдаг, ууршилт түвшин. Тиймээс, түүний хэмжээ нь бид хүйтэн усаар мөн анхны хэмжээ авбал илүү, бага хэмжээ нь буурч, хөлдөөх цаг хугацаа буурч, болж байна.

Энэ нь урт удаан хөлдөөгч defrosted байна

Үнэн хэрэгтээ, зарим нь ус хурдан хөлддөг, энэ болж байгаа учраас, туршилт ашиглаж хөлдөх хөргөгчинд хийж болно цас доторлогооны, нөлөөлж болно. Хэрэв бид авч хоёр сав хэмжээтэй ижил байдаг боловч тэдний нэг нь халуун ус байх болно, бусад нь - нь цасан доор халуун хайлмал хүйтэн усны саванд, улмаар хөргөгч хана нь дулааны холбоо барих давхарга сайжруулах. хүйтэн усаар чингэлэг үүнийг хийж чадахгүй. хөргөгчид цас ийм доторлогооны биш бол хүйтэн ус, хурдан дулаан байх ёстой.

Топ - доод

Мөн ус хурдан хөлддөг нь үзэгдэл - халуун буюу хүйтэн, дараах байдлаар тайлбарласан байна. Зарим хууль тогтоомжийг дараа нь хүйтэн ус нь халуун эргэн тойронд өөр арга зам байна вэ үед дээд давхаргад нь хөлдөөх эхэлдэг - доороос дээш нь хөлдөөх эхэлдэг. халуун буюу хүйтэн - Тиймээс энэ нь хүйтэн ус, хүйтэн газар аль хэдийн үүссэн мөсөн өөрөө конвекц, дулааны цацрагийн ийм үйл явцыг алдагдуулж нь дээд давхарга байх нь харагдаж, улмаар ус хурдан хөлддөг юу тайлбарлав. сонирхогчдын туршилтаар Зураг хавсаргасан бөгөөд энд тодорхой харагдаж байна.

Дулаан дээш зорилготой гарч ирдэг, маш хүйтэн орон тэнд уулзсан байна. дулааны цацрагийн Чөлөөт зам хөргөх үйл явц нь хүнд хэцүү болдог, учир нь байгаа юм. түүний замд ийм бэрхшээл ямар ч халуун ус байна. Энэ нь магадгүй үр дүн нь ямар ч ус нь тодорхой бодисыг түүнд ууссан байна гэж хариу сунгаж болно юу хамаардаг, халуун, хүйтэн - ямар хурдан хөлддөг.

үр дүнг нөлөөлөх хүчин усны найрлагатай хольц

Хэрэв тийм биш бол хуурч, ижил найрлагатай, үүгээр зарим бодисын агууламж ижил байдаг, дараа нь хүйтэн ус хурдан хөлдүү байх ёстой усыг ашиглах хэрэгтэй. Гэвч тэр байдал нь яг тэр үед зөвхөн халуун ус, хүйтэн усанд байгаа ууссан химийн элемент нь байхгүй үед тохиолддог бол энэ нь аль болох өмнө нь халуун усны хөлдөөдөг бий болгох явдал юм. Учир нь эдгээр төвүүд нь хатуу улсын руу ус эргэж цөөн тооны хэцүү байдаг усанд solutes талст төвүүдийг бий болгох гэсэн юм,. Магадгүй тэр ч байтугай утгаараа, ус supercooled дэд тэг температур, энэ нь шингэн төлөвт байх болно гэсэн.

Гэхдээ эдгээр бүх хувилбарууд, мэдээж, зохион байгуулалттай эрдэмтэд эцэс хүртэл биш, тэд энэ асуудлаар ажиллаж байлаа. 2013 онд Сингапурт судлаачдын баг нь олон настай тааврыг шийдвэрлэх чадсан гэж хэлсэн. БНХАУ-ын эрдэмтэд бүлэг энэ нөлөө нууц устөрөгч гэх түүний харилцаа усны молекулуудын хоорондох хадгалагдаж байгаа эрчим хүчний хэмжээ юм гэж хэлсэн байна.

БНХАУ-ын эрдэмтэд нь хариулт

Цаашид мэдээлэл, дагах болно ёсоор ойлгоход нь химийн зарим мэдлэг ус ямар хурдан хөлддөг ойлгохгүй байх нь чухал юм - халуун буюу хүйтэн. мэдэгдэж байгаа тул усны молекул covalent бондын хамтран зохион H (устөрөгч) хоёр атом болон O (хүчилтөрөгч) нэг атом бүрдэнэ.

Гэхдээ бас нэг устөрөгчийн атом болон молекулууд нь хүчилтөрөгчийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь, хөрш молекул татагдаж байна. Энэ нь эдгээр бондын устөрөгчийн гэж нэрлэдэг юм.

Энэ нь тэр үед, усны молекулууд бие биедээ зэвүүн дээр үйл ажиллагаа гэдгийг санаж байх хэрэгтэй. Эрдэмтэд усны халаалтын түүний молекулуудын хоорондох зайг нэмэгдүүлж, энэ зүгээр л зэвүүн хүчний хувь нэмэр оруулах гэж тэмдэглэсэн байна. Энэ нь тэр болж устөрөгчийн бонд, гарч сунган хэлж болно хүйтэн муж дахь молекулуудын хооронд нэг зай авч, тэд эрчим хүчний томоохон хэмжээний байдаг. Энэ хадгалсан эрчим хүч, өөрөөр хэлбэл нэг хөргөх байдаг, усны молекулууд бие биедээ хандах эхлэх үед гаргасан юм байна. Энэ нь илүү их эрчим хүчний халуун усанд хадгалж, subzero температурт хөргөх дээр түүний хувилбар нэмэгдэж, энэ нь ийм эрчим хүчний хангамж бага хүйтэн усанд илүү хурдан байдаг нь харагдаж байна. халуун буюу хүйтэн - Тэгэхээр нь ус хурдан хөлддөг? гудамжинд болон лабораторид Mpemba, халуун усны хурдан мөс болж хувирах ёстой парадокс байх ёстой.

Гэхдээ асуулт хэвээр нээлттэй байна

сэжүүр нь зөвхөн онолын баталгаа байдаг - бүх бичгээр томьёо, гоё сайхан үнэмшилтэй байна. Харин ус хурдан хөлддөг туршилтын үр дүнг үед - халуун буюу хүйтэн, практик утгаар нь хүргэх болно байх, тэдгээрийн үр дүнг танилцуулах болно, дараа нь энэ байж болох логик зөрчлийн Mpemba хаалттай асуудлыг авч үзэх байх болно.