2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 
 Эффект Мпембы
Сообщение06.01.2012, 12:50 
Этот феномен упоминали в своё время Аристотель, Френсис Бэкон и Рене Декарт, однако лишь в 1963 году танзанийский школьник Эрасто Мпемба выдвинул вердикт, что горячая смесь мороженого замерзает быстрее, чем холодная. Он обратился за разъяснениями к учителю физики, но тот лишь посмеялся над учеником, сказав следующее: «Это не всемирная физика, а физика Мпембы».

Далее в википедии приводятся четыре варианта объяснения этого парадокса, но, на мой взгляд, они не улавливают сути явления. Задача из разряда - "смотри в корень" (Маковецкий), но не оттуда.
Может быть, у кого-нибудь есть ещё варианты объяснения? У меня есть.

 
 
 
 Re: Эффект Мпембы
Сообщение06.01.2012, 14:27 
«Я принёс посылку, но только я вам её не отдам, у вас документов нету»?

-- Пт янв 06, 2012 17:48:38 --

Вообще, насчёт наблюдаемости этого эффекта и возможных объяснений, если он имеет место, тут была, по крайней мере, одна тема.

 
 
 
 Re: Эффект Мпембы
Сообщение06.01.2012, 14:50 
Даю подсказку А.
На улице зима, мороз -20 градусов. Мы ставим порцию мороженного с температурой +20 градусов на улицу.
В морозилке холодильника температура -20 градусов. Мы ставим порцию мороженного с температурой +70 градусов в морозилку. В холодильнике мороженное замерзает быстрее чем на улице, почему?

 
 
 
 Re: Эффект Мпембы
Сообщение06.01.2012, 14:54 
Это ещё надо проверить.

 
 
 
 Re: Эффект Мпембы
Сообщение06.01.2012, 14:57 
А голова на что?

 
 
 
 Re: Эффект Мпембы
Сообщение06.01.2012, 14:59 
Голова склонна к иллюзиям.

 
 
 
 Re: Эффект Мпембы
Сообщение06.01.2012, 15:05 
На голове ещё шапку можно носить.

 !  Строгое предупреждение за разжигание флейма.

 
 
 
 Re: Эффект Мпембы
Сообщение06.01.2012, 17:07 
Даю подсказку Б.
На улице -20. Ставим две порции мороженого с температурой +20 и +70 (поодаль, чтобы они не влияли друг на друга).
Мороженое с температурой +20, естественно, замерзает быстрее.

Добавлено после замечания.

"Эффект Мпембы (Парадокс Мпембы) — парадокс, который гласит, что горячая вода (при некоторых условиях) может замёрзнуть быстрее, чем холодная. Хотя при этом она должна пройти температуру холодной воды в процессе замерзания.
Есть несколько вариантов объяснения этого парадокса:
Горячая вода быстрее испаряется из контейнера, уменьшая тем самым свой объем, а меньший объем воды с той же температурой замерзает быстрее. В герметичных контейнерах холодная вода должна замерзать быстрее.
Наличие снеговой подкладки в морозильной камере холодильника. Контейнер с горячей водой протаивает под собой снег, улучшая тем самым тепловой контакт со стенкой морозильника. Контейнер с холодной водой не протаивает под собой снег. При отсутствии снеговой подкладки контейнер с холодной водой должен замерзать быстрее.
Холодная вода начинает замерзать сверху, ухудшая тем самым процессы теплоизлучения и конвекции, а значит и убыли тепла, тогда как горячая вода начинает замерзать снизу. При дополнительном механическом перемешивании воды в контейнерах холодная вода должна замерзать быстрее.
Наличие центров кристаллизации в охлаждаемой воде — растворенных в ней веществ. При малом количестве таких центров превращение воды в лед затруднено и возможно даже ее переохлаждение, когда она остается в жидком состоянии, имея минусовую температуру. При одинаковом составе и концентрации растворов холодная вода должна замерзать быстрее.
Но однозначного ответа на вопрос — какие из них обеспечивают стопроцентное воспроизводство эффекта Мпембы — так и не было получено".

Здесь говорится об охлаждении воды или мороженого в холодильнике.
Если в холодильник с установившейся температурой -20 градусов поставить сосуд с тёплой, например +70, водой, то температура в морозильной камере повысится. При этом включится терморегулятор и холодильник начнет непрерывно работать, пока температура в камере не достигнет - 20 градусов (по уставке терморегулятора). Температура испарителя при этом может понизиться до -40 градусов. Скорость охлаждения зависит от разности температур испарителя, на котором стоит сосуд, и содержимого сосуда. К моменту, когда температура в камере приобретёт значение -20 градусов, испаритель будет иметь более низкую температуру.
Здесь имеют значение теплоёмкости испарителя и сосуда с водой.

 
 
 
 Re: Эффект Мпембы
Сообщение06.01.2012, 17:34 
Из раздела III.3 правил форума: "Дискуссионная тема должна иметь максимально четкую формулировку и обоснования, принятые в той дисциплине, к которой они относятся."

 i  Пожалуйста, приведите в своём последнем сообщении точную формулировку парадокса и Ваше решение.
(Для редактирования своего сообщения нажмите на кнопку «правка», которая находится в нижней части Вашего сообщения.) После редактирования напишите заявку на возвращение в теме Сообщение в карантине исправлено.

 
 
 [ Сообщений: 9 ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group