Jak rychle proměnit vodu v kostky ledu

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 03:50

Okamžitě otevřeme karty: horká nebo teplá voda mrzne rychleji než studená nebo studená voda. Tento paradox se nazývá Mpembův efekt. Přečtěte si o tom, proč to funguje v rozporu s logikou a jakou teplotu by měla mít voda, aby se rychleji proměnila v led, přečtěte si náš článek.

Mpemba efekt

Tento příběh začal před více než půl stoletím, ale dodnes nebyl vyřešen. A to vše proto, že bez ohledu na to, jak moc se tisíce zvídavých myslí z celé planety snažily, nedokázaly najít jediné správné řešení Mpembovy hádanky.

V roce 1963 si obskurní africký student jménem Erasto Mpemba všiml zvláštnosti: teplá zmrzlina tuhne rychleji než vychlazená.

Pozorování se zdálo tak nepravděpodobné, že se učitel fyziky mohl nešťastnému experimentátorovu objevu jen smát. Erasto si však byl jistý, že měl pravdu, a nebál se, že se znovu stane terčem posměchu: o něco později nastolil kluzký problém s Denisem Osbornem, profesorem na univerzitě v Dar es Salaamu v Tanzanii. Vědec nedělal unáhlené závěry a rozhodl se problém prozkoumat. V roce 1969 pak časopis Physics Education publikoval materiál popisující Mpembův paradox.

Ve vědeckých kruzích si okamžitě vzpomněli, že něco podobného už říkali největší mozky starých časů. Například už Aristoteles zmínil obyvatele starořeckého Pontu, kteří při zimním rybaření ohřívali vodu a namáčeli do ní rákos, aby rychleji tvrdl. O mnoho staletí později Francis Bacon napsal: "Poněkud studená voda zamrzne mnohem snadněji než úplně studená voda."

Obecně je otázka stará jako svět, ale to jen podněcuje zájem o řešení. Během posledních několika desetiletí bylo předloženo mnoho teorií, které Mpembův efekt vysvětlily. Ty nejpravděpodobnější byly oznámeny v roce 2013 na slavnostní akci pořádané Royal Society of Chemistry z Velké Británie. Profesní sdružení prostudovalo 22 000 (!) názorů a vyčlenilo pouze jeden z nich, patřící Nikole Bregović.

Chorvatský chemik poukázal na důležitost konvekce a podchlazení kapaliny, když mrzne.

Takto jsou tyto jevy popsány na Wikipedii:

• Studená voda začíná zamrzat shora, čímž se zpomalují procesy sálání a proudění tepla, a tím i ztráty tepla, zatímco horká voda začíná zamrzat zdola.
• Přechlazená kapalina je kapalina, která má při daném tlaku teplotu pod teplotou krystalizace. Přechlazená kapalina se získá obvyklým způsobem chlazením v nepřítomnosti krystalizačních center.

Celosvětové uznání a šek v hodnotě 1 000 liber byly dobrou odměnou. Vítěze mimochodem pozdravili Erasto Mpemba a Denis Osborne.

Jaká by měla být teplota vody před zamrznutím

Na tuto otázku stále neexistuje jednoznačná odpověď. Přestože byla Královská společnost pro chemii rozhodnuta, spor to úplně nezastavilo. Až dosud byly předkládány nové hypotézy a zaznívaly vyvrácení.

I když malé vodítko tu je: populárně vědecký časopis New Scientist provedl výzkum a dospěl k závěru, že nejlepšími podmínkami pro opakování Mpemba efektu jsou dvě nádoby s vodou o teplotě 35 a 5 °C.

Pokud tedy do oslavy zbývá velmi málo času, naplňte formičky na led vodou, jejíž teplota je srovnatelná s pokojovou teplotou v horkém létě. Nejlepší je nepoužívat dobře nebo chladit vodu z kohoutku.