វីដេអូ៖ ទឹកណាដែលត្រជាក់លឿនជាង - ក្តៅ ឬត្រជាក់។ ហេតុអ្វីបានជាទឹកក្តៅត្រជាក់លឿនជាងទឹកត្រជាក់?

ឥទ្ធិពល Mpemba ឬហេតុអ្វីបានជាទឹកក្តៅត្រជាក់លឿនជាងទឹកត្រជាក់? ឥទ្ធិពល Mpemba (Mpemba Paradox) គឺជាប្រផ្នូលមួយដែលចែងថា ទឹកក្តៅនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌខ្លះបង្កកលឿនជាងទឹកត្រជាក់ ទោះបីជាវាត្រូវតែឆ្លងកាត់សីតុណ្ហភាពនៃទឹកត្រជាក់ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការត្រជាក់ក៏ដោយ។ ភាពផ្ទុយគ្នានេះគឺជាការពិតពិសោធន៍ដែលផ្ទុយនឹងគំនិតធម្មតា យោងទៅតាមដែលនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចគ្នា រាងកាយដែលមានកំដៅច្រើនត្រូវការពេលវេលាច្រើនក្នុងការត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ ជាងរាងកាយដែលមានកំដៅតិចដើម្បីឱ្យត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាពដូចគ្នា។ បាតុភូតនេះត្រូវបានកត់សម្គាល់នៅពេលមួយដោយ Aristotle, Francis Bacon និង Rene Descartes ប៉ុន្តែវាមានតែនៅក្នុងឆ្នាំ 1963 ដែលសិស្សសាលាតង់ហ្សានី Erasto Mpemba បានរកឃើញថាល្បាយការ៉េមក្តៅត្រជាក់លឿនជាងត្រជាក់។ ក្នុងនាមជាសិស្សនៅវិទ្យាល័យ Magambi ក្នុងប្រទេសតង់ហ្សានី Erasto Mpemba បានធ្វើការងារជាក់ស្តែងជាចុងភៅ។ គាត់ត្រូវការធ្វើការ៉េមធ្វើនៅផ្ទះ - ដាំទឹកដោះគោឱ្យពុះ រំលាយជាតិស្ករក្នុងនោះ ត្រជាក់វាឱ្យត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ហើយបន្ទាប់មកដាក់វានៅក្នុងទូទឹកកកដើម្បីបង្កក។ ជាក់ស្តែង Mpemba មិនមែនជាសិស្សដែលឧស្សាហ៍ព្យាយាមទេ ហើយបានពន្យារពេលក្នុងការបញ្ចប់ផ្នែកដំបូងនៃកិច្ចការ។ ដោយ​ខ្លាច​ថា​គាត់​មិន​ធ្វើ​ដល់​ចប់​មេរៀន គាត់​ក៏​ដាក់​ទឹកដោះគោ​ក្តៅ​ក្នុង​ទូទឹកកក។ ចំពោះការភ្ញាក់ផ្អើលរបស់គាត់ វាបានកកលឿនជាងទឹកដោះគោរបស់សមមិត្តរបស់គាត់ ដែលត្រូវបានរៀបចំតាមបច្ចេកវិទ្យាដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ បន្ទាប់ពីនេះ Mpemba បានពិសោធមិនត្រឹមតែជាមួយទឹកដោះគោប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងទឹកធម្មតាផងដែរ។ ក្នុងករណីណាក៏ដោយ ក្នុងនាមជាសិស្សនៅអនុវិទ្យាល័យ Mkwava រួចហើយ គាត់បានសួរសាស្រ្តាចារ្យ Dennis Osborne ពីសាកលវិទ្យាល័យ University College ក្នុង Dar Es Salaam (ត្រូវបានអញ្ជើញដោយនាយកសាលាដើម្បីបង្រៀនរូបវិទ្យាដល់សិស្ស) ជាពិសេសអំពីទឹក៖ “ប្រសិនបើអ្នកយក ធុងដូចគ្នាពីរដែលមានបរិមាណទឹកស្មើគ្នា ដើម្បីឱ្យទឹកមួយមានសីតុណ្ហភាព 35°C ហើយមួយទៀត - 100°C ហើយដាក់ក្នុងម៉ាសីនតឹកកក បន្ទាប់មកក្នុងទីពីរទឹកនឹងត្រជាក់លឿនជាងមុន។ ហេតុអី?" Osborne បានចាប់អារម្មណ៍លើបញ្ហានេះ ហើយមិនយូរប៉ុន្មាន នៅឆ្នាំ 1969 គាត់ និង Mpemba បានបោះពុម្ពផ្សាយលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍របស់ពួកគេនៅក្នុងទិនានុប្បវត្តិអប់រំរូបវិទ្យា។ ចាប់តាំងពីពេលនោះមក ឥទ្ធិពលដែលពួកគេបានរកឃើញត្រូវបានគេហៅថាឥទ្ធិពល Mpemba ។ រហូត​មក​ដល់​ពេល​នេះ គ្មាន​នរណា​ម្នាក់​ដឹង​ច្បាស់​ពី​របៀប​ពន្យល់​ពី​ឥទ្ធិពល​ដ៏​ចម្លែក​នេះ​ឡើយ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមិនមានកំណែតែមួយទេទោះបីជាមានច្រើនក៏ដោយ។ វាទាំងអស់អំពីភាពខុសគ្នានៃលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ទឹកក្តៅ និងទឹកត្រជាក់ ប៉ុន្តែវាមិនទាន់ច្បាស់ថាតើលក្ខណៈសម្បត្តិណាដែលដើរតួក្នុងករណីនេះទេ: ភាពខុសគ្នានៃ supercooling, ហួត, ការបង្កើតទឹកកក, convection ឬឥទ្ធិពលនៃឧស្ម័នរាវលើទឹកនៅ សីតុណ្ហភាពខុសគ្នា។ ភាពចម្លែកនៃឥទ្ធិពល Mpemba គឺថាពេលវេលាដែលរាងកាយត្រជាក់ចុះដល់សីតុណ្ហភាពព័ទ្ធជុំវិញគួរតែសមាមាត្រទៅនឹងភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពរវាងរាងកាយនេះ និងបរិស្ថាន។ ច្បាប់នេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយញូវតុន ហើយចាប់តាំងពីពេលនោះមកត្រូវបានបញ្ជាក់ជាច្រើនដងក្នុងការអនុវត្ត។ នៅក្នុងឥទ្ធិពលនេះ ទឹកដែលមានសីតុណ្ហភាព 100°C ត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាព 0°C លឿនជាងបរិមាណទឹកដូចគ្នាដែលមានសីតុណ្ហភាព 35°C។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នេះមិនទាន់បង្ហាញពីភាពផ្ទុយគ្នានៅឡើយ ចាប់តាំងពីឥទ្ធិពល Mpemba អាចត្រូវបានពន្យល់នៅក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃរូបវិទ្យាដែលគេស្គាល់។ នេះគឺជាការពន្យល់ខ្លះៗសម្រាប់ឥទ្ធិពល Mpemba៖ ការហួត ទឹកក្តៅហួតលឿនជាងមុនពីកុងតឺន័រ ដោយកាត់បន្ថយបរិមាណរបស់វា ហើយបរិមាណទឹកតូចជាងនៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នានឹងបង្កកលឿនជាងមុន។ ទឹកដែលបានកំដៅដល់ 100 C បាត់បង់ 16% នៃម៉ាសរបស់វានៅពេលដែលត្រជាក់ដល់ 0 C ។ ឥទ្ធិពលនៃការហួតគឺជាឥទ្ធិពលទ្វេរដង។ ទីមួយ បរិមាណទឹកដែលត្រូវការសម្រាប់ការត្រជាក់ថយចុះ។ ហើយទីពីរសីតុណ្ហភាពថយចុះដោយសារតែការពិតដែលថាកំដៅនៃការហួតនៃការផ្លាស់ប្តូរពីដំណាក់កាលទឹកទៅដំណាក់កាលចំហាយមានការថយចុះ។ ភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាព ដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពរវាងទឹកក្តៅ និងខ្យល់ត្រជាក់គឺធំជាង ដូច្នេះការផ្លាស់ប្តូរកំដៅក្នុងករណីនេះគឺកាន់តែខ្លាំង ហើយទឹកក្តៅក៏ត្រជាក់លឿនជាងមុន។ ការថយចុះកម្តៅ នៅពេលដែលទឹកត្រជាក់ក្រោម 0 C វាមិនតែងតែបង្កកនោះទេ។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌមួយចំនួន វាអាចឆ្លងកាត់ការ cooling supercooling ដោយបន្តរក្សារាវនៅសីតុណ្ហភាពខាងក្រោមត្រជាក់។ ក្នុងករណីខ្លះ ទឹកអាចនៅតែរាវសូម្បីតែនៅសីតុណ្ហភាព -20 C។ ហេតុផលសម្រាប់ឥទ្ធិពលនេះគឺថាដើម្បីឱ្យគ្រីស្តាល់ទឹកកកដំបូងចាប់ផ្តើមបង្កើត មជ្ឈមណ្ឌលបង្កើតគ្រីស្តាល់គឺចាំបាច់។ ប្រសិនបើពួកវាមិនមាននៅក្នុងទឹករាវទេ នោះ supercooling នឹងបន្តរហូតដល់សីតុណ្ហភាពធ្លាក់ចុះគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់គ្រីស្តាល់បង្កើតដោយឯកឯង។ នៅពេលដែលពួកវាចាប់ផ្តើមបង្កើតនៅក្នុងអង្គធាតុរាវ supercooled ពួកវានឹងចាប់ផ្តើមលូតលាស់លឿនជាងមុន បង្កើតជាដុំទឹកកក ដែលនឹងបង្កកទៅជាទឹកកក។ ទឹកក្តៅគឺងាយនឹងទទួលរងនូវការថយចុះកម្តៅបំផុត ដោយសារតែកំដៅវាយកឧស្ម័នរំលាយ និងពពុះចេញ ដែលនៅក្នុងវេនអាចបម្រើជាមជ្ឈមណ្ឌលសម្រាប់ការបង្កើតគ្រីស្តាល់ទឹកកក។ ហេតុអ្វីបានជាការថយចុះកម្តៅធ្វើឱ្យទឹកក្តៅត្រជាក់លឿន? នៅក្នុងករណីនៃទឹកត្រជាក់ដែលមិនត្រូវបាន supercooled, ដូចខាងក្រោមកើតឡើង។ ក្នុងករណីនេះស្រទាប់ទឹកកកស្តើងមួយនឹងបង្កើតនៅលើផ្ទៃនៃនាវា។ ស្រទាប់ទឹកកកនេះនឹងដើរតួជាអ៊ីសូឡង់រវាងទឹក និងខ្យល់ត្រជាក់ ហើយនឹងការពារការហួតបន្ថែមទៀត។ អត្រានៃការបង្កើតគ្រីស្តាល់ទឹកកកក្នុងករណីនេះនឹងទាបជាង។ ក្នុងករណីទឹកក្តៅដែលរងការ cooling supercooled ទឹក supercooled មិនមានស្រទាប់ការពារនៃទឹកកក។ ដូច្នេះវាបាត់បង់កំដៅលឿនជាងមុនតាមរយៈផ្នែកខាងលើបើកចំហ។ នៅពេលដែលដំណើរការ supercooling បញ្ចប់ ហើយទឹកបង្កក កំដៅកាន់តែច្រើននឹងបាត់បង់ ហើយដូច្នេះទឹកកកកាន់តែច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើង។ អ្នកស្រាវជ្រាវជាច្រើននៃឥទ្ធិពលនេះចាត់ទុកថាការថយចុះកម្តៅគឺជាកត្តាចម្បងនៅក្នុងករណីនៃឥទ្ធិពល Mpemba ។ Convection ទឹកត្រជាក់ចាប់ផ្តើមបង្កកពីខាងលើ ដោយហេតុនេះធ្វើអោយដំណើរការនៃវិទ្យុសកម្មកំដៅ និង convection កាន់តែអាក្រក់ ហើយហេតុដូច្នេះហើយការបាត់កំដៅ ខណៈពេលដែលទឹកក្តៅចាប់ផ្តើមត្រជាក់ពីខាងក្រោម។ ឥទ្ធិពលនេះត្រូវបានពន្យល់ដោយភាពមិនធម្មតានៃដង់ស៊ីតេទឹក។ ទឹកមានដង់ស៊ីតេអតិបរមានៅសីតុណ្ហភាព 4 C។ ប្រសិនបើអ្នកត្រជាក់ទឹកដល់ 4 C ហើយដាក់វានៅសីតុណ្ហភាពទាប ស្រទាប់ផ្ទៃទឹកនឹងត្រជាក់លឿនជាងមុន។ ដោយសារតែទឹកនេះមានដង់ស៊ីតេតិចជាងទឹកនៅសីតុណ្ហភាព 4 អង្សារសេ វានឹងនៅតែនៅលើផ្ទៃបង្កើតជាស្រទាប់ត្រជាក់ស្តើង។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះ ស្រទាប់ទឹកកកស្តើងមួយនឹងបង្កើតនៅលើផ្ទៃទឹកក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី ប៉ុន្តែស្រទាប់ទឹកកកនេះនឹងដើរតួជាអ៊ីសូឡង់ការពារស្រទាប់ខាងក្រោមនៃទឹកដែលនឹងនៅសីតុណ្ហភាព 4 អង្សារសេ។ ដូច្នេះដំណើរការត្រជាក់បន្ថែមទៀតនឹងយឺតជាង។ ក្នុងករណីទឹកក្តៅស្ថានភាពគឺខុសគ្នាទាំងស្រុង។ ស្រទាប់ផ្ទៃទឹកនឹងត្រជាក់លឿនជាងមុន ដោយសារតែការហួត និងភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពកាន់តែខ្លាំង។ លើសពីនេះ ស្រទាប់ទឹកត្រជាក់គឺក្រាស់ជាងស្រទាប់ទឹកក្តៅ ដូច្នេះស្រទាប់ទឹកត្រជាក់នឹងលិចចុះ ដោយលើកស្រទាប់ទឹកក្តៅដល់ផ្ទៃ។ លំហូរទឹកនេះធានានូវការធ្លាក់ចុះនៃសីតុណ្ហភាពយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ប៉ុន្តែហេតុអ្វីបានជាដំណើរការនេះមិនឈានដល់ចំណុចលំនឹង? ដើម្បីពន្យល់ពីឥទ្ធិពល Mpemba ពីចំណុចនៃទិដ្ឋភាពនៃ convection នេះ វានឹងចាំបាច់ក្នុងការសន្មត់ថាស្រទាប់ទឹកត្រជាក់ និងក្តៅត្រូវបានបំបែកចេញពីគ្នា ហើយដំណើរការ convection ខ្លួនវាបន្តបន្ទាប់ពីសីតុណ្ហភាពទឹកជាមធ្យមធ្លាក់ចុះក្រោម 4 C។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វាមិនមានទេ។ ទិន្នន័យពិសោធន៍ដែលនឹងបញ្ជាក់ពីសម្មតិកម្មនេះថា ស្រទាប់ទឹកត្រជាក់ និងក្តៅត្រូវបានបំបែកដោយដំណើរការនៃ convection ។ ឧស្ម័នដែលរលាយក្នុងទឹក ទឹកតែងតែមានឧស្ម័នដែលរំលាយនៅក្នុងវា - អុកស៊ីសែន និងកាបូនឌីអុកស៊ីត។ ឧស្ម័នទាំងនេះមានសមត្ថភាពកាត់បន្ថយចំណុចត្រជាក់នៃទឹក។ នៅពេលដែលទឹកត្រូវបានកំដៅឧស្ម័នទាំងនេះត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីទឹកដោយសារតែភាពរលាយរបស់ពួកគេនៅក្នុងទឹកគឺទាបជាងនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ដូច្នេះនៅពេលដែលទឹកក្តៅត្រជាក់ វាតែងតែមានឧស្ម័នរលាយតិចជាងនៅក្នុងទឹកត្រជាក់ដែលមិនបានកំដៅ។ ដូច្នេះ​ចំណុច​ត្រជាក់​នៃ​ទឹក​ក្តៅ​គឺ​ខ្ពស់​ជាង ហើយ​វា​បង្កក​លឿន​ជាង​មុន​។ កត្តានេះជួនកាលត្រូវបានចាត់ទុកថាជាកត្តាសំខាន់ក្នុងការពន្យល់ពីឥទ្ធិពល Mpemba ទោះបីជាមិនមានទិន្នន័យពិសោធន៍បញ្ជាក់ពីការពិតនេះក៏ដោយ។ ចរន្តកំដៅ យន្តការនេះអាចដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់នៅពេលដែលទឹកត្រូវបានដាក់ក្នុងទូរទឹកកកក្នុងទូរទឹកកកក្នុងធុងតូចៗ។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះ វាត្រូវបានគេសង្កេតឃើញថាធុងទឹកក្តៅរលាយទឹកកកនៅក្នុងកន្លែងបង្កកក្រោម ដោយហេតុនេះធ្វើអោយទំនាក់ទំនងកម្ដៅជាមួយជញ្ជាំងម៉ាសីនតឹកកក និងដំណើរការកម្ដៅ។ ជាលទ្ធផលកំដៅត្រូវបានយកចេញពីធុងទឹកក្តៅលឿនជាងពីត្រជាក់។ នៅក្នុងវេនធុងមួយដែលមានទឹកត្រជាក់មិនរលាយព្រិលនៅក្រោម។ លក្ខខណ្ឌទាំងអស់នេះ (ក៏ដូចជាផ្សេងទៀត) ត្រូវបានសិក្សានៅក្នុងការពិសោធន៍ជាច្រើន ប៉ុន្តែចម្លើយច្បាស់លាស់ចំពោះសំណួរ - មួយណាក្នុងចំណោមពួកគេផ្តល់នូវការបន្តពូជមួយរយភាគរយនៃឥទ្ធិពល Mpemba - មិនត្រូវបានទទួលទេ។ ជាឧទាហរណ៍ក្នុងឆ្នាំ 1995 រូបវិទូជនជាតិអាឡឺម៉ង់ David Auerbach បានសិក្សាពីឥទ្ធិពលនៃទឹក supercooling ទៅលើឥទ្ធិពលនេះ។ គាត់បានរកឃើញថាទឹកក្តៅដែលឈានដល់ស្ថានភាព supercooled បង្កកនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាងទឹកត្រជាក់ហើយដូច្នេះលឿនជាងក្រោយ។ ប៉ុន្តែ​ទឹក​ត្រជាក់​ឈាន​ដល់​ស្ថានភាព​ត្រជាក់​លឿន​ជាង​ទឹក​ក្តៅ ដោយ​ហេតុនេះ​ប៉ះប៉ូវ​ភាពយឺតយ៉ាវ​ពីមុន។ លើសពីនេះ លទ្ធផលរបស់ Auerbach បានផ្ទុយពីទិន្នន័យមុនដែលថា ទឹកក្តៅអាចសម្រេចបាននូវ supercooling កាន់តែច្រើន ដោយសារតែមជ្ឈមណ្ឌលគ្រីស្តាល់តិចជាង។ នៅពេលដែលទឹកត្រូវបានកំដៅ ឧស្ម័នដែលរលាយនៅក្នុងវាត្រូវបានយកចេញពីវា ហើយនៅពេលដែលវាឆ្អិន អំបិលខ្លះរលាយនៅក្នុងវា precipitate ។ សម្រាប់ពេលនេះមានតែរឿងមួយប៉ុណ្ណោះដែលអាចនិយាយបាន - ការបន្តពូជនៃឥទ្ធិពលនេះពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងទៅលើលក្ខខណ្ឌដែលការពិសោធន៍ត្រូវបានអនុវត្ត។ ច្បាស់ណាស់ព្រោះវាមិនតែងតែផលិតឡើងវិញទេ។ O.V. Mosin

ឥទ្ធិពល Mpemba(Mpemba's Paradox) - ភាពចម្លែកដែលចែងថាទឹកក្តៅក្រោមលក្ខខណ្ឌខ្លះបង្កកលឿនជាងទឹកត្រជាក់ ទោះបីជាវាត្រូវតែឆ្លងកាត់សីតុណ្ហភាពនៃទឹកត្រជាក់ក្នុងដំណើរការនៃការបង្កកក៏ដោយ។ ភាពផ្ទុយគ្នានេះគឺជាការពិតពិសោធន៍ដែលផ្ទុយនឹងគំនិតធម្មតា យោងទៅតាមដែលនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចគ្នា រាងកាយដែលមានកំដៅច្រើនត្រូវការពេលវេលាច្រើនក្នុងការត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ ជាងរាងកាយដែលមានកំដៅតិចដើម្បីឱ្យត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាពដូចគ្នា។

បាតុភូតនេះត្រូវបានកត់សម្គាល់នៅពេលមួយដោយ Aristotle, Francis Bacon និង Rene Descartes ប៉ុន្តែវាមានតែនៅក្នុងឆ្នាំ 1963 ដែលសិស្សសាលាតង់ហ្សានី Erasto Mpemba បានរកឃើញថាល្បាយការ៉េមក្តៅត្រជាក់លឿនជាងត្រជាក់។

ក្នុងនាមជាសិស្សនៅវិទ្យាល័យ Magambi ក្នុងប្រទេសតង់ហ្សានី Erasto Mpemba បានធ្វើការងារជាក់ស្តែងជាចុងភៅ។ គាត់ត្រូវការធ្វើការ៉េមធ្វើនៅផ្ទះ - ដាំទឹកដោះគោឱ្យពុះ រំលាយជាតិស្ករក្នុងនោះ ត្រជាក់វាឱ្យត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ហើយបន្ទាប់មកដាក់វានៅក្នុងទូទឹកកកដើម្បីបង្កក។ ជាក់ស្តែង Mpemba មិនមែនជាសិស្សដែលឧស្សាហ៍ព្យាយាមទេ ហើយបានពន្យារពេលក្នុងការបញ្ចប់ផ្នែកដំបូងនៃកិច្ចការ។ ដោយ​ខ្លាច​ថា​គាត់​មិន​ធ្វើ​ដល់​ចប់​មេរៀន គាត់​ក៏​ដាក់​ទឹកដោះគោ​ក្តៅ​ក្នុង​ទូទឹកកក។ ចំពោះការភ្ញាក់ផ្អើលរបស់គាត់ វាបានកកលឿនជាងទឹកដោះគោរបស់សមមិត្តរបស់គាត់ ដែលត្រូវបានរៀបចំតាមបច្ចេកវិទ្យាដែលបានផ្តល់ឱ្យ។

បន្ទាប់ពីនេះ Mpemba បានពិសោធមិនត្រឹមតែជាមួយទឹកដោះគោប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងទឹកធម្មតាផងដែរ។ ក្នុងករណីណាក៏ដោយ ក្នុងនាមជាសិស្សនៅអនុវិទ្យាល័យ Mkwava រួចហើយ គាត់បានសួរសាស្រ្តាចារ្យ Dennis Osborne ពីសាកលវិទ្យាល័យ University College ក្នុង Dar Es Salaam (ត្រូវបានអញ្ជើញដោយនាយកសាលាដើម្បីបង្រៀនរូបវិទ្យាដល់សិស្ស) ជាពិសេសអំពីទឹក៖ “ប្រសិនបើអ្នកយក ធុងដូចគ្នាពីរដែលមានបរិមាណទឹកស្មើគ្នា ដើម្បីឱ្យទឹកមួយមានសីតុណ្ហភាព 35°C ហើយមួយទៀត - 100°C ហើយដាក់ក្នុងម៉ាសីនតឹកកក បន្ទាប់មកក្នុងទីពីរទឹកនឹងត្រជាក់លឿនជាងមុន។ ហេតុអី?" Osborne បានចាប់អារម្មណ៍លើបញ្ហានេះ ហើយមិនយូរប៉ុន្មាន នៅឆ្នាំ 1969 គាត់ និង Mpemba បានបោះពុម្ពផ្សាយលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍របស់ពួកគេនៅក្នុងទិនានុប្បវត្តិអប់រំរូបវិទ្យា។ ចាប់តាំងពីពេលនោះមកឥទ្ធិពលដែលពួកគេបានរកឃើញត្រូវបានគេហៅថា ឥទ្ធិពល Mpemba.

រហូត​មក​ដល់​ពេល​នេះ គ្មាន​នរណា​ម្នាក់​ដឹង​ច្បាស់​ពី​របៀប​ពន្យល់​ពី​ឥទ្ធិពល​ដ៏​ចម្លែក​នេះ​ឡើយ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមិនមានកំណែតែមួយទេទោះបីជាមានច្រើនក៏ដោយ។ វាទាំងអស់អំពីភាពខុសគ្នានៃលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ទឹកក្តៅ និងទឹកត្រជាក់ ប៉ុន្តែវាមិនទាន់ច្បាស់ថាតើលក្ខណៈសម្បត្តិណាដែលដើរតួក្នុងករណីនេះទេ: ភាពខុសគ្នានៃ supercooling, ហួត, ការបង្កើតទឹកកក, convection ឬឥទ្ធិពលនៃឧស្ម័នរាវលើទឹកនៅ សីតុណ្ហភាពខុសគ្នា។

ភាពចម្លែកនៃឥទ្ធិពល Mpemba គឺថាពេលវេលាដែលរាងកាយត្រជាក់ចុះដល់សីតុណ្ហភាពព័ទ្ធជុំវិញគួរតែសមាមាត្រទៅនឹងភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពរវាងរាងកាយនេះ និងបរិស្ថាន។ ច្បាប់នេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយញូវតុន ហើយចាប់តាំងពីពេលនោះមកត្រូវបានបញ្ជាក់ជាច្រើនដងក្នុងការអនុវត្ត។ នៅក្នុងឥទ្ធិពលនេះ ទឹកដែលមានសីតុណ្ហភាព 100°C ត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាព 0°C លឿនជាងបរិមាណទឹកដូចគ្នាដែលមានសីតុណ្ហភាព 35°C។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នេះមិនទាន់បង្ហាញពីភាពផ្ទុយគ្នានៅឡើយ ចាប់តាំងពីឥទ្ធិពល Mpemba អាចត្រូវបានពន្យល់នៅក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃរូបវិទ្យាដែលគេស្គាល់។ នេះគឺជាការពន្យល់មួយចំនួនសម្រាប់ឥទ្ធិពល Mpemba៖

ការហួត

ទឹកក្តៅហួតលឿនពីធុង ដោយកាត់បន្ថយបរិមាណរបស់វា ហើយបរិមាណទឹកតិចនៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នាបង្កកលឿនជាងមុន។ ទឹកដែលបានកំដៅដល់ 100 C បាត់បង់ 16% នៃម៉ាសរបស់វានៅពេលដែលត្រជាក់ដល់ 0 C ។

ឥទ្ធិពលហួតគឺជាឥទ្ធិពលទ្វេរដង។ ទីមួយ បរិមាណទឹកដែលត្រូវការសម្រាប់ការត្រជាក់ថយចុះ។ ហើយទីពីរសីតុណ្ហភាពថយចុះដោយសារតែការពិតដែលថាកំដៅនៃការហួតនៃការផ្លាស់ប្តូរពីដំណាក់កាលទឹកទៅដំណាក់កាលចំហាយមានការថយចុះ។

ភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាព

ដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពរវាងទឹកក្តៅ និងខ្យល់ត្រជាក់គឺធំជាង ដូច្នេះការផ្លាស់ប្តូរកំដៅក្នុងករណីនេះគឺកាន់តែខ្លាំង ហើយទឹកក្តៅក៏ត្រជាក់លឿនជាងមុន។

ការថយចុះកម្តៅ

នៅពេលដែលទឹកត្រជាក់ក្រោម 0 C វាមិនតែងតែបង្កកទេ។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌមួយចំនួន វាអាចឆ្លងកាត់ការ cooling supercooling ដោយបន្តរក្សារាវនៅសីតុណ្ហភាពខាងក្រោមត្រជាក់។ ក្នុងករណីខ្លះ ទឹកអាចនៅតែរាវ ទោះបីជានៅសីតុណ្ហភាព -20 C ក៏ដោយ។

ហេតុផលសម្រាប់ឥទ្ធិពលនេះគឺថាដើម្បីឱ្យគ្រីស្តាល់ទឹកកកដំបូងចាប់ផ្តើមបង្កើត មជ្ឈមណ្ឌលបង្កើតគ្រីស្តាល់គឺចាំបាច់។ ប្រសិនបើពួកវាមិនមាននៅក្នុងទឹករាវទេ នោះ supercooling នឹងបន្តរហូតដល់សីតុណ្ហភាពធ្លាក់ចុះគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់គ្រីស្តាល់បង្កើតដោយឯកឯង។ នៅពេលដែលពួកវាចាប់ផ្តើមបង្កើតនៅក្នុងអង្គធាតុរាវ supercooled ពួកវានឹងចាប់ផ្តើមលូតលាស់លឿនជាងមុន បង្កើតជាដុំទឹកកក ដែលនឹងបង្កកទៅជាទឹកកក។

ទឹកក្តៅគឺងាយនឹងទទួលរងនូវការថយចុះកម្តៅបំផុត ដោយសារតែកំដៅវាយកឧស្ម័នរំលាយ និងពពុះចេញ ដែលនៅក្នុងវេនអាចបម្រើជាមជ្ឈមណ្ឌលសម្រាប់ការបង្កើតគ្រីស្តាល់ទឹកកក។

ហេតុអ្វីបានជាការថយចុះកម្តៅធ្វើឱ្យទឹកក្តៅត្រជាក់លឿន? នៅក្នុងករណីនៃទឹកត្រជាក់ដែលមិនត្រូវបាន supercooled, ដូចខាងក្រោមកើតឡើង។ ក្នុងករណីនេះស្រទាប់ទឹកកកស្តើងមួយនឹងបង្កើតនៅលើផ្ទៃនៃនាវា។ ស្រទាប់ទឹកកកនេះនឹងដើរតួជាអ៊ីសូឡង់រវាងទឹក និងខ្យល់ត្រជាក់ ហើយនឹងការពារការហួតបន្ថែមទៀត។ អត្រានៃការបង្កើតគ្រីស្តាល់ទឹកកកក្នុងករណីនេះនឹងទាបជាង។ ក្នុងករណីទឹកក្តៅដែលរងការ cooling supercooled ទឹក supercooled មិនមានស្រទាប់ការពារនៃទឹកកក។ ដូច្នេះវាបាត់បង់កំដៅលឿនជាងមុនតាមរយៈផ្នែកខាងលើបើកចំហ។

នៅពេលដែលដំណើរការ supercooling បញ្ចប់ ហើយទឹកបង្កក កំដៅកាន់តែច្រើននឹងបាត់បង់ ហើយដូច្នេះទឹកកកកាន់តែច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើង។

អ្នកស្រាវជ្រាវជាច្រើននៃឥទ្ធិពលនេះចាត់ទុកថាការថយចុះកម្តៅគឺជាកត្តាចម្បងនៅក្នុងករណីនៃឥទ្ធិពល Mpemba ។

របុំ

ទឹកត្រជាក់ចាប់ផ្តើមបង្កកពីខាងលើ ដោយហេតុនេះធ្វើឱ្យដំណើរការនៃវិទ្យុសកម្មកំដៅ និងចំហាយទឹកកាន់តែអាក្រក់ទៅៗ ដូច្នេះហើយការបាត់បង់កំដៅ ខណៈពេលដែលទឹកក្តៅចាប់ផ្តើមត្រជាក់ពីខាងក្រោម។

ឥទ្ធិពលនេះត្រូវបានពន្យល់ដោយភាពមិនធម្មតានៃដង់ស៊ីតេទឹក។ ទឹកមានដង់ស៊ីតេអតិបរមានៅសីតុណ្ហភាព 4 C។ ប្រសិនបើអ្នកត្រជាក់ទឹកដល់ 4 C ហើយដាក់វានៅសីតុណ្ហភាពទាប ស្រទាប់ផ្ទៃទឹកនឹងត្រជាក់លឿនជាងមុន។ ដោយសារតែទឹកនេះមានដង់ស៊ីតេតិចជាងទឹកនៅសីតុណ្ហភាព 4 អង្សារសេ វានឹងនៅតែនៅលើផ្ទៃបង្កើតជាស្រទាប់ត្រជាក់ស្តើង។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះ ស្រទាប់ទឹកកកស្តើងមួយនឹងបង្កើតនៅលើផ្ទៃទឹកក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី ប៉ុន្តែស្រទាប់ទឹកកកនេះនឹងដើរតួជាអ៊ីសូឡង់ការពារស្រទាប់ខាងក្រោមនៃទឹកដែលនឹងនៅសីតុណ្ហភាព 4 អង្សារសេ។ ដូច្នេះដំណើរការត្រជាក់បន្ថែមទៀតនឹងយឺតជាង។

ក្នុងករណីទឹកក្តៅស្ថានភាពគឺខុសគ្នាទាំងស្រុង។ ស្រទាប់ផ្ទៃទឹកនឹងត្រជាក់លឿនជាងមុន ដោយសារតែការហួត និងភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពកាន់តែខ្លាំង។ លើសពីនេះ ស្រទាប់ទឹកត្រជាក់គឺក្រាស់ជាងស្រទាប់ទឹកក្តៅ ដូច្នេះស្រទាប់ទឹកត្រជាក់នឹងលិចចុះ ដោយលើកស្រទាប់ទឹកក្តៅដល់ផ្ទៃ។ លំហូរទឹកនេះធានានូវការធ្លាក់ចុះនៃសីតុណ្ហភាពយ៉ាងឆាប់រហ័ស។

ប៉ុន្តែហេតុអ្វីបានជាដំណើរការនេះមិនឈានដល់ចំណុចលំនឹង? ដើម្បីពន្យល់ពីឥទ្ធិពល Mpemba ពីចំណុចនៃទិដ្ឋភាពនៃ convection នេះ វានឹងចាំបាច់ក្នុងការសន្មត់ថាស្រទាប់ទឹកត្រជាក់ និងក្តៅត្រូវបានបំបែកចេញ ហើយដំណើរការ convection ខ្លួនវាបន្តបន្ទាប់ពីសីតុណ្ហភាពទឹកជាមធ្យមធ្លាក់ចុះក្រោម 4 C ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មិនមានភស្តុតាងពិសោធន៍ដើម្បីគាំទ្រសម្មតិកម្មនេះដែលថាស្រទាប់ទឹកត្រជាក់ និងក្តៅត្រូវបានបំបែកដោយដំណើរការនៃ convection នោះទេ។

ឧស្ម័នរលាយក្នុងទឹក។

ទឹកតែងតែមានឧស្ម័នរំលាយនៅក្នុងវា - អុកស៊ីសែន និងកាបូនឌីអុកស៊ីត។ ឧស្ម័នទាំងនេះមានសមត្ថភាពកាត់បន្ថយចំណុចត្រជាក់នៃទឹក។ នៅពេលដែលទឹកត្រូវបានកំដៅឧស្ម័នទាំងនេះត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីទឹកដោយសារតែភាពរលាយរបស់ពួកគេនៅក្នុងទឹកគឺទាបជាងនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ដូច្នេះនៅពេលដែលទឹកក្តៅត្រជាក់ វាតែងតែមានឧស្ម័នរលាយតិចជាងនៅក្នុងទឹកត្រជាក់ដែលមិនបានកំដៅ។ ដូច្នេះ​ចំណុច​ត្រជាក់​នៃ​ទឹក​ក្តៅ​គឺ​ខ្ពស់​ជាង ហើយ​វា​បង្កក​លឿន​ជាង​មុន​។ កត្តានេះជួនកាលត្រូវបានចាត់ទុកថាជាកត្តាសំខាន់ក្នុងការពន្យល់ពីឥទ្ធិពល Mpemba ទោះបីជាមិនមានទិន្នន័យពិសោធន៍បញ្ជាក់ពីការពិតនេះក៏ដោយ។

ចរន្តកំដៅ

យន្តការនេះអាចដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់នៅពេលដែលទឹកត្រូវបានដាក់ក្នុងទូរទឹកកក កន្លែងបង្កកក្នុងធុងតូចៗ។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះ វាត្រូវបានគេសង្កេតឃើញថាធុងទឹកក្តៅរលាយទឹកកកនៅក្នុងកន្លែងបង្កកក្រោម ដោយហេតុនេះធ្វើអោយទំនាក់ទំនងកម្ដៅជាមួយជញ្ជាំងម៉ាសីនតឹកកក និងដំណើរការកម្ដៅ។ ជាលទ្ធផលកំដៅត្រូវបានយកចេញពីធុងទឹកក្តៅលឿនជាងពីត្រជាក់។ នៅក្នុងវេនធុងមួយដែលមានទឹកត្រជាក់មិនរលាយព្រិលនៅក្រោម។

លក្ខខណ្ឌទាំងអស់នេះ (ក៏ដូចជាផ្សេងទៀត) ត្រូវបានសិក្សានៅក្នុងការពិសោធន៍ជាច្រើន ប៉ុន្តែចម្លើយច្បាស់លាស់ចំពោះសំណួរ - មួយណាក្នុងចំណោមពួកគេផ្តល់នូវការបន្តពូជមួយរយភាគរយនៃឥទ្ធិពល Mpemba - មិនត្រូវបានទទួលទេ។

ជាឧទាហរណ៍ក្នុងឆ្នាំ 1995 រូបវិទូជនជាតិអាឡឺម៉ង់ David Auerbach បានសិក្សាពីឥទ្ធិពលនៃទឹក supercooling ទៅលើឥទ្ធិពលនេះ។ គាត់បានរកឃើញថាទឹកក្តៅដែលឈានដល់ស្ថានភាព supercooled បង្កកនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាងទឹកត្រជាក់ហើយដូច្នេះលឿនជាងក្រោយ។ ប៉ុន្តែ​ទឹក​ត្រជាក់​ឈាន​ដល់​ស្ថានភាព​ត្រជាក់​លឿន​ជាង​ទឹក​ក្តៅ ដោយ​ហេតុនេះ​ប៉ះប៉ូវ​ភាពយឺតយ៉ាវ​ពីមុន។

លើសពីនេះ លទ្ធផលរបស់ Auerbach បានផ្ទុយពីទិន្នន័យមុនដែលថា ទឹកក្តៅអាចសម្រេចបាននូវ supercooling កាន់តែច្រើន ដោយសារតែមជ្ឈមណ្ឌលគ្រីស្តាល់តិចជាង។ នៅពេលដែលទឹកត្រូវបានកំដៅ ឧស្ម័នដែលរលាយនៅក្នុងវាត្រូវបានយកចេញពីវា ហើយនៅពេលដែលវាឆ្អិន អំបិលខ្លះរលាយនៅក្នុងវា precipitate ។

សម្រាប់ពេលនេះមានតែរឿងមួយប៉ុណ្ណោះដែលអាចនិយាយបាន - ការបន្តពូជនៃឥទ្ធិពលនេះពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងទៅលើលក្ខខណ្ឌដែលការពិសោធន៍ត្រូវបានអនុវត្ត។ ច្បាស់ណាស់ព្រោះវាមិនតែងតែផលិតឡើងវិញទេ។

O.V. Mosin

អក្សរសាស្ត្រប្រភព:

"ទឹកក្តៅបង្កកលឿនជាងទឹកត្រជាក់។ ហេតុអ្វីបានជាវាធ្វើដូច្នេះ?", Jearl Walker in The Amateur Scientist, Scientific American, Vol. 237, លេខ ៣, ទំព័រ ២៤៦-២៥៧; ខែកញ្ញា ឆ្នាំ ១៩៧៧។

"ការត្រជាក់នៃទឹកក្តៅនិងត្រជាក់", G.ស. Kell នៅក្នុង American Journal of Physics, Vol. ៣៧, ទេ។ 5, ទំព័រ 564-565; ឧសភា ១៩៦៩។

"Supercooling and the Mpemba effect", David Auerbach, នៅក្នុង American Journal of Physics, Vol. 63, លេខ 10, ទំព័រ 882-885; តុលា ១៩៩៥។

"ឥទ្ធិពល Mpemba: ពេលវេលាត្រជាក់នៃទឹកក្តៅ និងត្រជាក់", Charles A. Knight, នៅក្នុង American Journal of Physics, Vol. 64, ទេ។ 5, ទំ 524; ឧសភា ១៩៩៦។

សមាគមរាជគីមីវិទ្យាអង់គ្លេសកំពុងផ្តល់រង្វាន់ £1,000 ដល់នរណាម្នាក់ដែលអាចពន្យល់តាមបែបវិទ្យាសាស្ត្រថាហេតុអ្វីបានជាទឹកក្តៅត្រជាក់លឿនជាងទឹកត្រជាក់ក្នុងករណីខ្លះ។

“វិទ្យាសាស្ត្រទំនើបនៅតែមិនអាចឆ្លើយសំណួរដែលហាក់ដូចជាសាមញ្ញនេះបានទេ។ អ្នកផលិតការ៉េម និងអ្នកក្រឡុកស្រា ប្រើឥទ្ធិពលនេះក្នុងការងារប្រចាំថ្ងៃរបស់ពួកគេ ប៉ុន្តែគ្មាននរណាម្នាក់ដឹងថាហេតុអ្វីបានជាវាដំណើរការនោះទេ។ បញ្ហានេះត្រូវបានគេស្គាល់រាប់ពាន់ឆ្នាំមកហើយ ដោយទស្សនវិទូដូចជា Aristotle និង Descartes គិតអំពីវា” សាស្ត្រាចារ្យ David Phillips ប្រធានសមាគមគីមីវិទ្យារបស់ចក្រភពអង់គ្លេស ដូចដែលបានដកស្រង់នៅក្នុងសេចក្តីប្រកាសព័ត៌មានរបស់សង្គម។

របៀបដែលចុងភៅមកពីទ្វីបអាហ្រ្វិកបានយកឈ្នះសាស្ត្រាចារ្យរូបវិទ្យាជនជាតិអង់គ្លេស

នេះមិនមែនជារឿងកំប្លែងរបស់ April Fool ទេ ប៉ុន្តែជាការពិតរាងកាយដ៏អាក្រក់។ វិទ្យាសាស្ត្រទំនើប ដែលដំណើរការយ៉ាងងាយស្រួលជាមួយកាឡាក់ស៊ី និងប្រហោងខ្មៅ និងបង្កើតឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនយក្ស ដើម្បីស្វែងរក quarks និង bosons មិនអាចពន្យល់ពីរបៀបដែលទឹកបឋម "ដំណើរការ" នោះទេ។ សៀវភៅសិក្សារបស់សាលាបានចែងយ៉ាងច្បាស់ថា វាត្រូវការពេលវេលាច្រើនក្នុងការធ្វើឱ្យរាងកាយត្រជាក់ជាងការធ្វើឱ្យរាងកាយត្រជាក់។ ប៉ុន្តែសម្រាប់ទឹក ច្បាប់នេះមិនតែងតែត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនោះទេ។ អារីស្តូតបានទាក់ទាញចំណាប់អារម្មណ៍ចំពោះភាពចម្លែកនេះនៅសតវត្សទី 4 មុនគ។ អ៊ី នេះ​ជា​អ្វី​ដែល​ជនជាតិ​ក្រិច​បុរាណ​បាន​សរសេរ​នៅ​ក្នុង​សៀវភៅ Meteorologica I របស់​គាត់​ថា៖ «ការ​ដែល​ទឹក​ត្រូវ​បាន​កំដៅ​មុន​ធ្វើ​ឱ្យ​វា​កក។ ហេតុដូច្នេះហើយ មនុស្សជាច្រើន នៅពេលដែលពួកគេចង់ត្រជាក់ទឹកក្តៅឲ្យបានលឿន អ្នកត្រូវដាក់វានៅលើព្រះអាទិត្យជាមុនសិន…” នៅក្នុងមជ្ឈិមសម័យ Francis Bacon និង Rene Descartes បានព្យាយាមពន្យល់ពីបាតុភូតនេះ។ Alas ទាំងទស្សនវិទូដ៏អស្ចារ្យ ឬអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជាច្រើនដែលបង្កើតទ្រឹស្តីរូបវិទ្យាបុរាណបានជោគជ័យក្នុងរឿងនេះ ហើយហេតុដូច្នេះហើយការពិតដ៏រអាក់រអួលបែបនេះត្រូវបាន "បំភ្លេចចោល" អស់រយៈពេលជាយូរ។

ហើយមានតែនៅក្នុងឆ្នាំ 1968 ប៉ុណ្ណោះដែលពួកគេបាន "ចងចាំ" អរគុណដល់សិស្សសាលា Erasto Mpembe មកពីប្រទេសតង់ហ្សានី ដែលនៅឆ្ងាយពីវិទ្យាសាស្ត្រណាមួយ។ ពេលកំពុងសិក្សានៅសាលាសិល្បៈធ្វើម្ហូបក្នុងឆ្នាំ 1963 កុមារា Mpembe អាយុ 13 ឆ្នាំត្រូវបានផ្តល់ភារកិច្ចធ្វើការ៉េម។ យោងតាមបច្ចេកវិជ្ជា វាចាំបាច់ក្នុងការស្ងោរទឹកដោះគោ រំលាយជាតិស្ករនៅក្នុងវា ទុកវាឱ្យត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ហើយបន្ទាប់មកដាក់វានៅក្នុងទូទឹកកកដើម្បីបង្កក។ ជាក់ស្តែង Mpemba មិនមែនជាសិស្សដែលឧស្សាហ៍ព្យាយាម ហើយស្ទាក់ស្ទើរ។ ដោយ​ខ្លាច​ថា​គាត់​មិន​ធ្វើ​ដល់​ចប់​មេរៀន គាត់​ក៏​ដាក់​ទឹកដោះគោ​ក្តៅ​ក្នុង​ទូទឹកកក។ ចំពោះការភ្ញាក់ផ្អើលរបស់គាត់ វាបានកកលឿនជាងទឹកដោះគោរបស់សមមិត្តរបស់គាត់ ដែលរៀបចំដោយច្បាប់ទាំងអស់។

នៅពេលដែល Mpemba ចែករំលែកការរកឃើញរបស់គាត់ជាមួយគ្រូរូបវិទ្យារបស់គាត់ គាត់សើចដាក់គាត់នៅមុខថ្នាក់ទាំងមូល។ Mpemba ចងចាំការប្រមាថ។ ប្រាំឆ្នាំក្រោយមក និស្សិតនៅសាកលវិទ្យាល័យ Dar es Salaam រួចហើយ គាត់បានចូលរួមការបង្រៀនដោយរូបវិទូដ៏ល្បីល្បាញ Denis G. Osborne ។ បន្ទាប់ពីការបង្រៀន គាត់បានសួរអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនូវសំណួរមួយថា “ប្រសិនបើអ្នកយកធុងដូចគ្នាពីរដែលមានបរិមាណទឹកស្មើគ្នា មួយនៅសីតុណ្ហភាព 35°C (95°F) និងមួយទៀតនៅ 100°C (212°F) ហើយដាក់វា។ នៅក្នុងទូរទឹកកក បន្ទាប់មកទឹកក្នុងធុងក្តៅនឹងបង្កកលឿនជាងមុន។ ហេតុអី?" អ្នកអាចស្រមៃមើលប្រតិកម្មរបស់សាស្រ្តាចារ្យជនជាតិអង់គ្លេសចំពោះសំណួររបស់យុវជនម្នាក់មកពី Godforsaken Tanzania ។ គាត់បានលេងសើចនឹងសិស្ស។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ Mpemba បានត្រៀមខ្លួនរួចជាស្រេចសម្រាប់ចម្លើយបែបនេះ ហើយបានប្រជែងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រឱ្យភ្នាល់។ ជម្លោះរបស់ពួកគេបានបញ្ចប់ដោយការសាកល្បងពិសោធន៍ដែលបញ្ជាក់ថា Mpemba ត្រឹមត្រូវ ហើយ Osborne បានចាញ់។ ដូច្នេះ ចុងភៅហាត់ការបានសរសេរឈ្មោះរបស់គាត់នៅក្នុងប្រវត្តិសាស្ត្រវិទ្យាសាស្ត្រ ហើយចាប់ពីពេលនេះតទៅបាតុភូតនេះត្រូវបានគេហៅថា "ឥទ្ធិពល Mpemba" ។ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការបោះវាចោល ដើម្បីប្រកាសថា "មិនមាន" ។ បាតុភូត​នេះ​មាន​ហើយ ដូច​កវី​បាន​សរសេរ​ថា “មិន​ឈឺ​ទេ”។

តើភាគល្អិតធូលី និងសារធាតុរំលាយត្រូវស្តីបន្ទោសទេ?

ជាច្រើនឆ្នាំមកនេះ មនុស្សជាច្រើនបានព្យាយាមស្រាយអាថ៌កំបាំងនៃទឹកត្រជាក់។ ការពន្យល់ទាំងមូលសម្រាប់បាតុភូតនេះត្រូវបានស្នើឡើង៖ ការហួត ការបង្រួបបង្រួម ឥទ្ធិពលនៃសារធាតុរំលាយ - ប៉ុន្តែកត្តាទាំងនេះមិនអាចចាត់ទុកថាច្បាស់លាស់នោះទេ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមួយចំនួនបានលះបង់ជីវិតរបស់ពួកគេទាំងស្រុងដើម្បីឥទ្ធិពល Mpemba ។ លោក James Brownridge សមាជិកនៃនាយកដ្ឋានសុវត្ថិភាពវិទ្យុសកម្មនៅសាកលវិទ្យាល័យរដ្ឋញូវយ៉ក បានសិក្សាពីភាពចម្លែកនៅក្នុងពេលទំនេររបស់គាត់អស់រយៈពេលមួយទសវត្សរ៍។ បន្ទាប់ពីធ្វើការពិសោធន៍រាប់រយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអះអាងថាមានភស្តុតាងនៃ "កំហុស" នៃការថយចុះកម្តៅ។ Brownridge ពន្យល់ថា នៅសីតុណ្ហភាព 0°C ទឹកតែក្លាយទៅជា supercooled ហើយចាប់ផ្តើមត្រជាក់នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពធ្លាក់ចុះខាងក្រោម។ ចំណុចត្រជាក់ត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយភាពមិនបរិសុទ្ធនៅក្នុងទឹក - ពួកគេផ្លាស់ប្តូរអត្រានៃការបង្កើតគ្រីស្តាល់ទឹកកក។ ភាពមិនបរិសុទ្ធ ដូចជាភាគល្អិតធូលី បាក់តេរី និងអំបិលរលាយ មានសីតុណ្ហភាពស្នូលជាលក្ខណៈ នៅពេលដែលគ្រីស្តាល់ទឹកកកបង្កើតជុំវិញមជ្ឈមណ្ឌលគ្រីស្តាល់។ នៅពេលដែលធាតុជាច្រើនមានវត្តមាននៅក្នុងទឹកក្នុងពេលតែមួយ ចំណុចត្រជាក់ត្រូវបានកំណត់ដោយធាតុដែលមានសីតុណ្ហភាពនុយក្លេអ៊ែរខ្ពស់បំផុត។

សម្រាប់ការពិសោធន៍ Brownridge បានយកសំណាកទឹកពីរដែលមានសីតុណ្ហភាពដូចគ្នា ហើយដាក់វានៅក្នុងម៉ាសីនតឹកកក។ គាត់បានរកឃើញថាសំណាកមួយក្នុងចំនោមសំណាកនីមួយៗតែងតែបង្កកនៅពីមុខមួយទៀត ដោយសន្មតថាដោយសារតែការរួមផ្សំគ្នានៃភាពមិនស្អាត។

Brownridge និយាយថា ទឹកក្តៅត្រជាក់លឿនជាងមុន ព្រោះវាមានភាពខុសប្លែកគ្នាខ្លាំងរវាងសីតុណ្ហភាពនៃទឹក និងកន្លែងបង្កក ដែលវាជួយឱ្យវាឈានដល់ចំណុចត្រជាក់ មុនពេលទឹកត្រជាក់ឈានដល់ចំណុចត្រជាក់ធម្មជាតិ ដែលទាបជាងយ៉ាងតិច 5°C។

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ការវែកញែករបស់ Brownridge ចោទជាសំណួរជាច្រើន។ ដូច្នេះហើយ អ្នកដែលអាចពន្យល់ពីឥទ្ធិពល Mpemba តាមវិធីរបស់ពួកគេផ្ទាល់ មានឱកាសប្រកួតប្រជែងសម្រាប់តម្លៃមួយពាន់ផោនពី Royal Society of Chemistry របស់ចក្រភពអង់គ្លេស។

មុខវិជ្ជាដែលខ្ញុំចូលចិត្តបំផុតនៅសាលាគឺ គីមីវិទ្យា។ មានពេលមួយ គ្រូបង្រៀនគីមីវិទ្យា បានផ្តល់កិច្ចការដ៏ចម្លែក និងពិបាកដល់យើង។ គាត់បានផ្តល់ឱ្យយើងនូវបញ្ជីសំណួរដែលយើងត្រូវឆ្លើយទាក់ទងនឹងគីមីវិទ្យា។ យើង​ត្រូវ​បាន​ផ្តល់​ពេល​ជា​ច្រើន​ថ្ងៃ​សម្រាប់​កិច្ចការ​នេះ ហើយ​ត្រូវ​បាន​អនុញ្ញាត​ឱ្យ​ប្រើ​បណ្ណាល័យ និង​ប្រភព​ព័ត៌មាន​ផ្សេង​ទៀត​ដែល​មាន។ សំណួរមួយក្នុងចំណោមសំណួរទាំងនេះទាក់ទងនឹងចំណុចត្រជាក់នៃទឹក។ ខ្ញុំ​មិន​ចាំ​ច្បាស់​ថា​សំណួរ​នោះ​ឮ​យ៉ាង​ណា​ទេ ប៉ុន្តែ​វា​និយាយ​អំពី​ការ​ពិត​ដែល​ថា​ប្រសិន​បើ​អ្នក​យក​ធុង​ឈើ​ពីរ​ដែល​មាន​ទំហំ​ដូច​គ្នា មួយ​មាន​ទឹក​ក្តៅ មួយទៀត​ត្រជាក់ (ជាមួយ​សីតុណ្ហភាព​ដែល​បាន​បញ្ជាក់​យ៉ាង​ច្បាស់) ហើយ​ដាក់​វា​ចូល។ បរិយាកាស​ដែល​មាន​សីតុណ្ហភាព​ជាក់លាក់ តើ​មួយ​ណា​នឹង​បង្កក​លឿន​ជាង? ជាការពិតណាស់ចម្លើយភ្លាមៗបានណែនាំខ្លួនវា - ដាក់ធុងទឹកត្រជាក់ប៉ុន្តែយើងគិតថាវាសាមញ្ញពេក។ ប៉ុន្តែនេះមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីផ្តល់ចម្លើយពេញលេញនោះទេ យើងត្រូវបញ្ជាក់វាតាមទស្សនៈគីមី។ ទោះបីជាការគិត និងការស្រាវជ្រាវរបស់ខ្ញុំទាំងអស់ក៏ដោយ ក៏ខ្ញុំមិនអាចឈានដល់ការសន្និដ្ឋានឡូជីខលបានទេ។ ខ្ញុំថែមទាំងបានសម្រេចចិត្តរំលងមេរៀននេះនៅថ្ងៃនោះ ដូច្នេះខ្ញុំមិនដែលរៀនដំណោះស្រាយចំពោះពាក្យស្លោកនេះទេ។

ជាច្រើនឆ្នាំបានកន្លងផុតទៅ ហើយខ្ញុំបានរៀនទេវកថាប្រចាំថ្ងៃជាច្រើនអំពីចំណុចរំពុះ និងចំណុចត្រជាក់នៃទឹក ហើយទេវកថាមួយបាននិយាយថា "ទឹកក្តៅត្រជាក់លឿនជាងមុន" ។ ខ្ញុំ​បាន​មើល​គេហទំព័រ​ជា​ច្រើន ប៉ុន្តែ​ព័ត៌មាន​មាន​ការ​ច្របូកច្របល់​ពេក។ ហើយទាំងនេះគ្រាន់តែជាមតិ ដែលគ្មានមូលដ្ឋានច្បាស់លាស់ តាមទស្សនៈវិទ្យាសាស្ត្រ។ ហើយខ្ញុំបានសម្រេចចិត្តធ្វើការពិសោធន៍ផ្ទាល់ខ្លួនរបស់ខ្ញុំ។ ដោយសារខ្ញុំរកមិនឃើញធុងឈើ ខ្ញុំបានប្រើទូរទឹកកក ចង្ក្រាន ទឹកមួយចំនួន និងទែម៉ូម៉ែត្រឌីជីថល។ ខ្ញុំនឹងប្រាប់អ្នកអំពីលទ្ធផលនៃបទពិសោធន៍របស់ខ្ញុំនៅពេលក្រោយ។ ជាដំបូង ខ្ញុំនឹងចែករំលែកជាមួយអ្នកនូវអំណះអំណាងដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយចំនួនអំពីទឹក៖

ទឹកក្តៅត្រជាក់លឿនជាងទឹកត្រជាក់។ អ្នកជំនាញភាគច្រើននិយាយថា ទឹកត្រជាក់នឹងត្រជាក់លឿនជាងទឹកក្តៅ។ ប៉ុន្តែបាតុភូតគួរឱ្យអស់សំណើចមួយ (ដែលហៅថាឥទ្ធិពល Memba) សម្រាប់ហេតុផលដែលមិនស្គាល់បង្ហាញឱ្យឃើញផ្ទុយពីនេះ: ទឹកក្តៅត្រជាក់លឿនជាងទឹកត្រជាក់។ ការពន្យល់មួយក្នុងចំណោមការពន្យល់ជាច្រើនគឺដំណើរការនៃការហួត៖ ប្រសិនបើទឹកក្តៅខ្លាំងត្រូវបានដាក់ក្នុងបរិយាកាសត្រជាក់ ទឹកនឹងចាប់ផ្តើមហួត (បរិមាណទឹកដែលនៅសល់នឹងត្រជាក់លឿនជាងមុន)។ ហើយយោងទៅតាមច្បាប់នៃគីមីវិទ្យានេះមិនមែនជាទេវកថាទាល់តែសោះហើយទំនងជានេះគឺជាអ្វីដែលគ្រូចង់ឮពីយើង។

ទឹកឆ្អិនបង្កកលឿនជាងទឹកម៉ាស៊ីន។ ទោះបីជាមានការពន្យល់ពីមុនក៏ដោយ អ្នកជំនាញខ្លះអះអាងថា ទឹកឆ្អិនដែលត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាពក្នុងបន្ទប់គួរតែត្រជាក់លឿនជាងមុន ពីព្រោះការស្ងោរជួយកាត់បន្ថយបរិមាណអុកស៊ីសែន។

ទឹកត្រជាក់ឆ្អិនលឿនជាងទឹកក្តៅ។ បើ​ទឹកក្តៅ​ត្រជាក់​លឿន ប្រហែល​ទឹក​ត្រជាក់​ឆ្អិន​លឿន​ជាង! នេះ​ជា​ការ​ផ្ទុយ​នឹង​សុភវិនិច្ឆ័យ ហើយ​អ្នក​វិទ្យាសាស្ត្រ​និយាយ​ថា នេះ​ជា​រឿង​ធម្មតា​មិន​អាច​ទៅ​រួច​ទេ។ ទឹកម៉ាស៊ីនក្តៅគួរតែឆ្អិនលឿនជាងទឹកត្រជាក់។ ប៉ុន្តែ​ការ​ប្រើ​ទឹកក្តៅ​ស្ងោរ​មិន​ជួយ​សន្សំ​សំចៃ​ថាមពល​ឡើយ។ អ្នកអាចប្រើប្រាស់ឧស្ម័ន ឬពន្លឺតិច ប៉ុន្តែម៉ាស៊ីនកម្តៅទឹកនឹងប្រើបរិមាណដូចគ្នានៃថាមពលដែលត្រូវការដើម្បីកំដៅទឹកត្រជាក់។ (ជាមួយនឹងថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ ស្ថានភាពគឺខុសគ្នាបន្តិចបន្តួច)។ ជាលទ្ធផលនៃការកំដៅទឹកដោយម៉ាស៊ីនកម្តៅទឹក ដីល្បាប់អាចលេចឡើង ដូច្នេះទឹកនឹងចំណាយពេលយូរដើម្បីកម្តៅ។

ប្រសិនបើអ្នកបន្ថែមអំបិលទៅក្នុងទឹក វានឹងឆ្អិនលឿនជាងមុន។ អំបិល​បង្កើន​ចំណុច​ក្តៅ (ហើយ​តាម​នោះ​បន្ថយ​ចំណុច​កក​ដែល​ជា​មូលហេតុ​ដែល​ស្ត្រី​មេផ្ទះ​ខ្លះ​បន្ថែម​អំបិល​ថ្ម​បន្តិច​ទៅ​ក្នុង​ការ៉េម)។ ប៉ុន្តែក្នុងករណីនេះ យើងចាប់អារម្មណ៍នឹងសំណួរមួយទៀត៖ តើទឹកនឹងពុះយូរប៉ុណ្ណា ហើយថាតើចំណុចរំពុះក្នុងករណីនេះអាចឡើងលើសពី 100°C ដែរឬអត់)។ ទោះបីជាសៀវភៅធ្វើម្ហូបនិយាយយ៉ាងណាក៏ដោយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនិយាយថា បរិមាណអំបិលដែលយើងបន្ថែមទៅក្នុងទឹកឆ្អិនគឺមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីប៉ះពាល់ដល់ពេលវេលា ឬសីតុណ្ហភាពនៃការពុះនោះទេ។

ប៉ុន្តែនេះជាអ្វីដែលខ្ញុំទទួលបាន៖

ទឹកត្រជាក់៖ ខ្ញុំបានប្រើកែវទឹកបរិសុទ្ធ 100 មីលីលីត្រចំនួន 3 កែវ៖ កែវមួយមានសីតុណ្ហភាពក្នុងបន្ទប់ (72°F/22°C), កែវមួយមានទឹកក្តៅ (115°F/46°C) និងមួយកែវទឹកឆ្អិន (212)។ ° F / 100 ° C) ។ ខ្ញុំ​ដាក់​កែវ​ទាំង​បី​ក្នុង​ទូទឹកកក​នៅ​សីតុណ្ហភាព -១៨ អង្សារសេ។ ហើយ​ដោយសារ​ខ្ញុំ​ដឹង​ថា​ទឹក​នឹង​មិន​ប្រែ​ក្លាយ​ទៅ​ជា​ទឹកកក​ភ្លាមៗ​នោះ ខ្ញុំ​បាន​កំណត់​កម្រិត​នៃ​ការ​បង្កក​ដោយ​ប្រើ "អណ្ដែត​ឈើ"។ នៅពេលដែលដំបងដែលដាក់នៅកណ្តាលកញ្ចក់លែងប៉ះនឹងមូលដ្ឋាន ខ្ញុំបានចាត់ទុកទឹកថាបានកក។ ខ្ញុំបានពិនិត្យវ៉ែនតារៀងរាល់ប្រាំនាទីម្តង។ ហើយលទ្ធផលរបស់ខ្ញុំជាអ្វី? ទឹកនៅក្នុងកែវដំបូងបានកកបន្ទាប់ពី 50 នាទី។ ទឹកក្តៅត្រជាក់បន្ទាប់ពី 80 នាទី។ ឆ្អិន - បន្ទាប់ពី 95 នាទី។ ការរកឃើញរបស់ខ្ញុំ៖ ដោយសារលក្ខខណ្ឌនៅក្នុងទូទឹកកក និងទឹកដែលខ្ញុំបានប្រើ ខ្ញុំមិនអាចបង្កើតឥទ្ធិពល Memba ឡើងវិញបានទេ។

ខ្ញុំក៏បានសាកល្បងពិសោធន៍នេះជាមួយនឹងទឹកឆ្អិនពីមុន ដែលត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ វាកកក្នុងរយៈពេល 60 នាទី - នៅតែចំណាយពេលយូរជាងទឹកត្រជាក់ដើម្បីបង្កក។

ទឹកឆ្អិន៖ ខ្ញុំយកទឹកមួយលីត្រនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ហើយដាក់លើភ្លើង។ វាឆ្អិនក្នុងរយៈពេល 6 នាទី។ បន្ទាប់​មក​ខ្ញុំ​យក​វា​ទៅ​ត្រជាក់​នៅ​សីតុណ្ហភាព​បន្ទប់ ហើយ​បន្ថែម​វា​ទៅ​ក្នុង​ពេល​វា​ក្តៅ។ ជាមួយនឹងភ្លើងដូចគ្នា ទឹកក្តៅ ដាំឱ្យពុះក្នុងរយៈពេល 4 ម៉ោង 30 នាទី។ សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ ដូចដែលបានរំពឹងទុក ទឹកក្តៅឆ្អិនលឿនជាង។

ទឹកឆ្អិន (ជាមួយអំបិល)៖ ខ្ញុំបានបន្ថែមអំបិលតុធំ ២ស្លាបព្រាបាយក្នុងទឹក ១លីត្រ។ វាឆ្អិនក្នុងរយៈពេល 6 នាទី 33 វិនាទី ហើយដូចទែម៉ូម៉ែត្របានបង្ហាញ វាបានឡើងដល់សីតុណ្ហភាព 102°C។ ដោយមិនសង្ស័យអំបិលប៉ះពាល់ដល់ចំណុចរំពុះប៉ុន្តែមិនច្រើនទេ។ សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ អំបិលក្នុងទឹកមិនប៉ះពាល់ខ្លាំងដល់សីតុណ្ហភាព និងពេលវេលាពុះទេ។ ខ្ញុំសារភាពដោយស្មោះត្រង់ថាផ្ទះបាយរបស់ខ្ញុំស្ទើរតែមិនអាចហៅថាជាមន្ទីរពិសោធន៍ ហើយប្រហែលជាការសន្និដ្ឋានរបស់ខ្ញុំផ្ទុយនឹងការពិត។ ទូរទឹកកករបស់ខ្ញុំអាចមិនបង្កកអាហារស្មើៗគ្នាទេ។ កញ្ចក់កែវរបស់ខ្ញុំអាចមានរាងមិនទៀងទាត់។ល។ ប៉ុន្តែមិនថាមានអ្វីកើតឡើងនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍នោះទេ នៅពេលដែលវាមកដល់ត្រជាក់ ឬទឹកឆ្អិននៅក្នុងផ្ទះបាយ អ្វីដែលសំខាន់បំផុតនោះគឺសុភវិនិច្ឆ័យ។

ភ្ជាប់ជាមួយការពិតគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍អំពី waterall អំពីទឹក។
ដូចដែលបានស្នើនៅលើវេទិកា forum.ixbt.com ឥទ្ធិពលនេះ (ឥទ្ធិពលនៃទឹកក្តៅត្រជាក់លឿនជាងទឹកត្រជាក់) ត្រូវបានគេហៅថា "ឥទ្ធិពល Aristotle-Mpemba"

ទាំងនោះ។ ទឹកឆ្អិន (ត្រជាក់) ត្រជាក់លឿនជាងទឹក "ឆៅ"

វាហាក់ដូចជាថារូបមន្តចាស់ល្អ H 2 O មិនមានអាថ៌កំបាំងទេ។ ប៉ុន្តែតាមពិតទៅ ទឹក ដែលជាប្រភពនៃជីវិត និងជាវត្ថុរាវដ៏ល្បីបំផុតក្នុងពិភពលោក គឺពោរពេញទៅដោយអាថ៌កំបាំងជាច្រើន ដែលសូម្បីតែអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រក៏ជួនកាលមិនអាចដោះស្រាយបានដែរ។

ខាង​ក្រោម​នេះ​គឺ​ជា​ការ​ពិត​ដ៏​គួរ​ឲ្យ​ចាប់​អារម្មណ៍​បំផុត​ចំនួន ៥ អំពី​ទឹក៖

1. ទឹកក្តៅត្រជាក់លឿនជាងទឹកត្រជាក់

ចូរយើងយកធុងពីរជាមួយទឹក៖ ចាក់ទឹកក្តៅចូលមួយ ហើយទឹកត្រជាក់ចូលក្នុងធុងមួយទៀត ហើយដាក់វាក្នុងទូរទឹកកក។ ទឹកក្តៅនឹងត្រជាក់លឿនជាងទឹកត្រជាក់ បើទោះជាតាមបែបឡូជីខលក៏ដោយ ទឹកត្រជាក់គួរតែប្រែទៅជាទឹកកកជាមុនសិន៖ បន្ទាប់ពីទាំងអស់ ទឹកក្តៅត្រូវតែត្រជាក់ដល់សីតុណ្ហភាពត្រជាក់ជាមុនសិន ហើយបន្ទាប់មកប្រែទៅជាទឹកកក ចំណែកទឹកត្រជាក់មិនចាំបាច់ត្រជាក់ទេ។ ហេតុអ្វីបានជារឿងនេះកើតឡើង?

នៅឆ្នាំ 1963 Erasto B. Mpemba ជាសិស្សវិទ្យាល័យនៅប្រទេសតង់ហ្សានី បានបង្កកល្បាយការ៉េម ហើយបានកត់សម្គាល់ឃើញថា ល្បាយក្តៅបានរឹងលឿនជាងនៅក្នុងទូទឹកកក។ នៅពេលដែលយុវជនចែករំលែកការរកឃើញរបស់គាត់ជាមួយគ្រូរូបវិទ្យារបស់គាត់ គាត់គ្រាន់តែសើចចំអកឱ្យគាត់។ ជាសំណាងល្អ សិស្សមានការតស៊ូ ហើយបានបញ្ចុះបញ្ចូលគ្រូឱ្យធ្វើការពិសោធន៍ ដែលបញ្ជាក់ពីការរកឃើញរបស់គាត់៖ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌមួយចំនួន ទឹកក្តៅពិតជាត្រជាក់លឿនជាងទឹកត្រជាក់។

ឥឡូវនេះបាតុភូតនៃទឹកក្តៅត្រជាក់លឿនជាងទឹកត្រជាក់ត្រូវបានគេហៅថា "ឥទ្ធិពល Mpemba" ។ ពិតមែន តាំងពីយូរយារណាស់មកហើយ មុនពេលគាត់ ទ្រព្យសម្បត្តិពិសេសនៃទឹកត្រូវបានកត់សម្គាល់ដោយ អារីស្តូត ហ្វ្រង់ស៊ីស បាកុន និងរ៉េន ដេសការតេស។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅតែមិនយល់ច្បាស់អំពីធម្មជាតិនៃបាតុភូតនេះ ដោយពន្យល់វាដោយភាពខុសគ្នានៃ supercooling, ហួត, ការបង្កើតទឹកកក, convection ឬដោយឥទ្ធិពលនៃឧស្ម័នរាវលើទឹកក្តៅនិងត្រជាក់។

ចំណាំពី X.RU លើប្រធានបទ "ទឹកក្តៅត្រជាក់លឿនជាងទឹកត្រជាក់" ។

ដោយសារបញ្ហានៃភាពត្រជាក់កាន់តែខិតជិតយើង អ្នកឯកទេសផ្នែកទូរទឹកកក យើងនឹងអនុញ្ញាតឱ្យខ្លួនយើងស្វែងយល់ឱ្យបានស៊ីជម្រៅបន្តិចអំពីខ្លឹមសារនៃបញ្ហានេះ ហើយផ្តល់មតិពីរអំពីលក្ខណៈនៃបាតុភូតអាថ៌កំបាំងបែបនេះ។

1. អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីសាកលវិទ្យាល័យ Washington បានស្នើការពន្យល់សម្រាប់បាតុភូតអាថ៌កំបាំងដែលគេស្គាល់តាំងពីសម័យអារីស្តូត៖ ហេតុអ្វីបានជាទឹកក្តៅត្រជាក់លឿនជាងទឹកត្រជាក់។

បាតុភូតដែលហៅថាឥទ្ធិពល Mpemba ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការអនុវត្ត។ ជាឧទាហរណ៍ អ្នកជំនាញណែនាំអ្នកបើកបរឱ្យចាក់ទឹកត្រជាក់ មិនក្តៅចូលក្នុងអាងស្តុកទឹកក្នុងរដូវរងា។ ប៉ុន្តែ​អ្វី​ដែល​ជា​មូលដ្ឋាន​នៃ​បាតុភូត​នេះ​នៅ​មិន​ទាន់​ដឹង​ជា​យូរ​មក​ហើយ។

វេជ្ជបណ្ឌិត Jonathan Katz មកពីសាកលវិទ្យាល័យ Washington បានសិក្សាពីបាតុភូតនេះ ហើយឈានដល់ការសន្និដ្ឋានថាសារធាតុដែលរលាយក្នុងទឹកដែល precipitate នៅពេលដែលកំដៅដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ រាយការណ៍ EurekAlert ។

តាមរយៈដំណោះស្រាយ វេជ្ជបណ្ឌិត Katz មានន័យថាកាល់ស្យូម និងម៉ាញ៉េស្យូមប៊ីកាបូណាត ដែលត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងទឹករឹង។ នៅពេលដែលទឹកត្រូវបានកំដៅ សារធាតុទាំងនេះ precipitate បង្កើតជាមាត្រដ្ឋាននៅលើជញ្ជាំងនៃកំសៀវ។ ទឹក​ដែល​មិន​ដែល​ត្រូវ​បាន​កំដៅ​មាន​ផ្ទុក​សារធាតុ​មិន​បរិសុទ្ធ​ទាំងនេះ។ នៅពេលដែលវាកក និងបង្កើតជាគ្រីស្តាល់ទឹកកក កំហាប់នៃសារធាតុមិនបរិសុទ្ធនៅក្នុងទឹកកើនឡើង 50 ដង។ ដោយសារតែនេះចំណុចត្រជាក់នៃទឹកថយចុះ។ វេជ្ជបណ្ឌិត Katz ពន្យល់ថា "ហើយឥឡូវនេះទឹកត្រូវត្រជាក់បន្ថែមទៀតដើម្បីបង្កក" ។

មានហេតុផលទីពីរដែលការពារទឹកដែលមិនបានកំដៅពីការត្រជាក់។ ការបន្ថយចំណុចត្រជាក់នៃទឹកកាត់បន្ថយភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពរវាងដំណាក់កាលរឹង និងរាវ។ លោកវេជ្ជបណ្ឌិត Katz មានប្រសាសន៍ថា “ដោយសារតែអត្រាដែលទឹកបាត់បង់កំដៅគឺអាស្រ័យលើភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពនេះ ទឹកដែលមិនត្រូវបានកំដៅនឹងចុះត្រជាក់តិចជាងមុន”។

យោងតាមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទ្រឹស្តីរបស់គាត់អាចត្រូវបានសាកល្បងដោយពិសោធន៍ព្រោះ ឥទ្ធិពល Mpemba កាន់តែគួរឱ្យកត់សម្គាល់សម្រាប់ទឹករឹង។

2. អុកស៊ីហ្សែន បូកអ៊ីដ្រូសែន បូកត្រជាក់បង្កើតទឹកកក។ នៅ glance ដំបូង, សារធាតុថ្លានេះហាក់ដូចជាសាមញ្ញណាស់។ តាមពិតទឹកកកគឺពោរពេញទៅដោយអាថ៌កំបាំងជាច្រើន។ ទឹកកកដែលបង្កើតឡើងដោយជនជាតិអាហ្វ្រិក Erasto Mpemba មិនបានគិតពីភាពល្បីល្បាញទេ។ ថ្ងៃគឺក្តៅ។ គាត់ចង់បាននំបញ្ចុក។ គាត់​យក​ប្រអប់​ទឹក​ដាក់​ក្នុង​ទូរ​ទឹកកក។ គាត់បានធ្វើបែបនេះច្រើនជាងម្តង ហើយដូច្នេះបានកត់សម្គាល់ឃើញថា ទឹកត្រជាក់ខ្លាំង ជាពិសេសប្រសិនបើអ្នកកាន់វានៅក្នុងព្រះអាទិត្យជាលើកដំបូង វាពិតជាធ្វើឲ្យវាឡើងកំដៅ! នេះ​ជា​រឿង​ចម្លែក​ដែល​បាន​គិត​ថា សិស្ស​សាលា​តង់ហ្សានី ដែល​ប្រព្រឹត្ត​ផ្ទុយ​នឹង​ប្រាជ្ញា​របស់​លោកិយ។ តើ​ពិត​ទេ​ដែល​ដើម្បី​ឱ្យ​អង្គធាតុ​រាវ​ប្រែ​ក្លាយ​ទៅ​ជា​ទឹកកក​បាន​លឿន​មុន​គេ​ត្រូវ​តែ... យុវជន​ភ្ញាក់​ផ្អើល​ជា​ខ្លាំង​បាន​ចែក​រំលែក​ការ​ទាយ​របស់​គាត់​ជាមួយ​គ្រូ។ គាត់បានរាយការណ៍ពីការចង់ដឹងចង់ឃើញនេះនៅក្នុងសារព័ត៌មាន។

រឿងនេះបានកើតឡើងនៅក្នុងទសវត្សរ៍ទី 60 នៃសតវត្សទីចុងក្រោយ។ ឥឡូវនេះ "ឥទ្ធិពល Mpemba" ត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងច្បាស់ចំពោះអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ។ ប៉ុន្តែ​ជា​យូរ​មក​ហើយ បាតុភូត​ដែល​ហាក់​ដូច​ជា​សាមញ្ញ​នេះ​នៅ​តែ​ជា​អាថ៌កំបាំង។ ហេតុអ្វីបានជាទឹកក្តៅត្រជាក់លឿនជាងទឹកត្រជាក់?

វាមិនមែនរហូតដល់ឆ្នាំ 1996 ដែលរូបវិទូ David Auerbach បានរកឃើញដំណោះស្រាយមួយ។ ដើម្បីឆ្លើយសំណួរនេះ គាត់បានធ្វើការពិសោធន៍ពេញមួយឆ្នាំ៖ គាត់បានកំដៅទឹកក្នុងកែវមួយ ហើយត្រជាក់ម្តងទៀត។ ដូច្នេះតើគាត់បានរកឃើញអ្វី? នៅពេលកំដៅ ពពុះខ្យល់រលាយក្នុងទឹកហួត។ ទឹកដែលគ្មានឧស្ម័នបង្កកកាន់តែងាយស្រួលនៅលើជញ្ជាំងនៃនាវា។ Auerbach និយាយថា "ជាការពិតណាស់ ទឹកដែលមានមាតិកាខ្យល់ខ្ពស់ក៏នឹងបង្កកដែរ" ប៉ុន្តែមិនមែននៅសូន្យអង្សាសេទេ ប៉ុន្តែមានតែនៅដកបួនទៅប្រាំមួយដឺក្រេប៉ុណ្ណោះ។ ជាការពិតណាស់អ្នកនឹងត្រូវរង់ចាំយូរជាងនេះ។ ដូច្នេះ​ទឹក​ក្តៅ​បង្កក​មុន​ទឹក​ត្រជាក់ នេះ​ជា​ការ​ពិត​តាម​បែប​វិទ្យាសាស្ត្រ។

ស្ទើរតែមានសារធាតុដែលលេចឡើងនៅចំពោះមុខភ្នែករបស់យើងដោយភាពងាយស្រួលដូចទឹកកក។ វាមានតែម៉ូលេគុលទឹកប៉ុណ្ណោះ - នោះគឺម៉ូលេគុលបឋមដែលមានអាតូមអ៊ីដ្រូសែនពីរ និងអាតូមអុកស៊ីសែនមួយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទឹកកកប្រហែលជាសារធាតុអាថ៌កំបាំងបំផុតនៅក្នុងសកលលោក។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមិនទាន់អាចពន្យល់ពីលក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួនរបស់វាបានទេ។

2. Supercooling និង "ភ្លាមៗ" ត្រជាក់

គ្រប់គ្នាដឹងហើយថា ទឹកតែងតែប្រែទៅជាទឹកកកនៅពេលដែលត្រជាក់ដល់ 0°C... លើកលែងតែករណីខ្លះ! ឧទាហរណ៏នៃការនេះគឺ "supercooling" ដែលជាទ្រព្យសម្បត្តិនៃទឹកសុទ្ធដើម្បីរក្សារាវសូម្បីតែនៅពេលដែលត្រជាក់ដល់ក្រោមត្រជាក់។ បាតុភូតនេះគឺអាចធ្វើទៅបានដោយសារតែការពិតដែលថាបរិស្ថានមិនមានមជ្ឈមណ្ឌលឬស្នូលនៃការគ្រីស្តាល់ដែលអាចបង្កឱ្យមានការបង្កើតគ្រីស្តាល់ទឹកកក។ ដូច្នេះហើយ ទឹកនៅតែស្ថិតក្នុងទម្រង់រាវ ទោះបីជាត្រជាក់ដល់ក្រោមសូន្យអង្សាសេក៏ដោយ។ ដំណើរការគ្រីស្តាល់អាចត្រូវបានបង្កឡើង ឧទាហរណ៍ដោយពពុះឧស្ម័ន ភាពមិនបរិសុទ្ធ (សារធាតុកខ្វក់) ឬផ្ទៃមិនស្មើគ្នានៃធុង។ បើគ្មានពួកវាទេទឹកនឹងនៅតែស្ថិតក្នុងសភាពរាវ។ នៅពេលដែលដំណើរការគ្រីស្តាល់ចាប់ផ្តើម អ្នកអាចមើលទឹកដែលត្រជាក់ខ្លាំងភ្លាមៗប្រែទៅជាទឹកកក។

មើលវីដេអូ (2,901 KB, 60 វិ) ពី Phil Medina (www.mrsciguy.com) ហើយមើលដោយខ្លួនឯង >>

មតិយោបល់។ទឹក​ដែល​មាន​កម្ដៅ​ខ្លាំង​ក៏​នៅ​តែ​រាវ​ដែរ ទោះ​បី​ជា​ត្រូវ​បាន​កម្ដៅ​លើស​ចំណុច​ពុះ​ក៏​ដោយ។

3. ទឹក "កញ្ចក់"

លឿនហើយមិនបាច់គិត ប្រាប់ឈ្មោះថាទឹកមានប៉ុន្មាន?

ប្រសិនបើអ្នកឆ្លើយបី (រឹង រាវ ឧស្ម័ន) នោះអ្នកខុសហើយ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកំណត់អត្តសញ្ញាណយ៉ាងហោចណាស់ 5 ស្ថានភាពផ្សេងគ្នានៃទឹករាវ និង 14 រដ្ឋនៃទឹកកក។

ចងចាំការសន្ទនាអំពីទឹកត្រជាក់ខ្លាំងទេ? ដូច្នេះ មិនថាអ្នកធ្វើអ្វីក៏ដោយ នៅសីតុណ្ហភាព -38 °C សូម្បីតែទឹកត្រជាក់ខ្លាំងបំផុតក៏ប្រែទៅជាទឹកកកភ្លាមៗដែរ។ តើមានអ្វីកើតឡើងជាមួយនឹងការធ្លាក់ចុះបន្ថែមទៀត?

សីតុណ្ហភាព? នៅ -120 °C មានអ្វីមួយចម្លែកចាប់ផ្តើមកើតឡើងចំពោះទឹក: វាក្លាយទៅជា viscous ឬ viscous ដូចជា molasses ហើយនៅសីតុណ្ហភាពខាងក្រោម -135 ° C វាប្រែទៅជា "កញ្ចក់" ឬ "vitreous" - សារធាតុរឹងដែលខ្វះរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ .

4. លក្ខណៈសម្បត្តិ Quantum នៃទឹក។

នៅកម្រិតម៉ូលេគុលទឹកគឺកាន់តែគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើល។ នៅឆ្នាំ 1995 ការពិសោធន៍បំបែកនឺត្រុងដែលធ្វើឡើងដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានផ្តល់លទ្ធផលដែលមិននឹកស្មានដល់៖ អ្នករូបវិទ្យាបានរកឃើញថានឺត្រុងដែលសំដៅទៅលើម៉ូលេគុលទឹក "ឃើញ" ប្រូតុងអ៊ីដ្រូសែន 25% តិចជាងការរំពឹងទុក។

វាបានប្រែក្លាយថាក្នុងល្បឿនមួយអាតូមវិនាទី (10 -18 វិនាទី) ឥទ្ធិពលនៃបរិមាណមិនធម្មតាកើតឡើង ហើយរូបមន្តគីមីនៃទឹកជំនួសឱ្យធម្មតា - H 2 O ក្លាយជា H 1.5 O!

5. តើទឹកមានការចងចាំទេ?

ការព្យាបាលដោយប្រើថ្នាំ Homeopathy ដែលជាជម្រើសជំនួសឱសថបុរាណ ចែងថា ដំណោះស្រាយពនឺនៃឱសថអាចមានឥទ្ធិពលព្យាបាលលើរាងកាយ បើទោះបីជាកត្តារំលាយគឺអស្ចារ្យណាស់ ដែលគ្មានអ្វីនៅសេសសល់ក្នុងដំណោះស្រាយ លើកលែងតែម៉ូលេគុលទឹក។ អ្នកគាំទ្រនៃការព្យាបាលដោយប្រើថ្នាំ homeopathy ពន្យល់ពីភាពផ្ទុយគ្នានេះជាមួយនឹងគំនិតមួយហៅថា "ការចងចាំទឹក" យោងទៅតាមទឹកនៅកម្រិតម៉ូលេគុលមាន "ការចងចាំ" នៃសារធាតុដែលបានរំលាយនៅក្នុងវាហើយរក្សាលក្ខណៈសម្បត្តិនៃដំណោះស្រាយនៃកំហាប់ដើមបន្ទាប់ពីមិនមានតែមួយ។ ម៉ូលេគុលនៃធាតុផ្សំនៅតែមាននៅក្នុងវា។

ក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអន្តរជាតិមួយក្រុមដែលដឹកនាំដោយសាស្រ្តាចារ្យ Madeleine Ennis មកពីសាកលវិទ្យាល័យ Queen's University of Belfast ដែលបានរិះគន់គោលការណ៍នៃការព្យាបាលដោយប្រើថ្នាំ homeopathy បានធ្វើការពិសោធន៍នៅឆ្នាំ 2002 ដើម្បីបដិសេធគំនិតនេះម្តងហើយម្តងទៀត លទ្ធផលគឺផ្ទុយពីអ្វី។ អាចបញ្ជាក់ការពិតនៃឥទ្ធិពល "ការចងចាំទឹក"។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការពិសោធន៍ដែលធ្វើឡើងក្រោមការត្រួតពិនិត្យរបស់អ្នកជំនាញឯករាជ្យមិនបាននាំមកនូវលទ្ធផលទេ។ ជម្លោះអំពីអត្ថិភាពនៃបាតុភូត "ការចងចាំទឹក" នៅតែបន្ត។

ទឹកមានលក្ខណៈសម្បត្តិមិនធម្មតាជាច្រើនទៀតដែលយើងមិនបាននិយាយអំពីនៅក្នុងអត្ថបទនេះ។

អក្សរសាស្ត្រ។

1. 5 ពិតជារឿងចំលែកអំពីទឹក / http://www.neatorama.com ។
2. អាថ៌កំបាំងនៃទឹក៖ ទ្រឹស្តីនៃឥទ្ធិពលអារីស្តូត-Mpemba ត្រូវបានបង្កើតឡើង / http://www.o8ode.ru ។
3. Nepomnyashchy N.N. អាថ៌កំបាំងនៃធម្មជាតិគ្មានជីវិត។ សារធាតុអាថ៌កំបាំងបំផុតនៅក្នុងសកលលោក / http://www.bibliotekar.ru ។