Video: nước nào đóng băng nhanh hơn - nóng hay lạnh. Tại sao nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh?

Hiệu ứng Mpemba hay tại sao nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh? Hiệu ứng Mpemba (Nghịch lý Mpemba) là một nghịch lý nói rằng nước nóng trong một số điều kiện nhất định đóng băng nhanh hơn nước lạnh, mặc dù nó phải vượt qua nhiệt độ của nước lạnh trong quá trình đóng băng. Nghịch lý này là một thực tế thực nghiệm mâu thuẫn với những ý tưởng thông thường, theo đó, trong cùng điều kiện, vật nóng hơn cần nhiều thời gian hơn để hạ nhiệt xuống một nhiệt độ nhất định so với vật lạnh hơn để hạ nhiệt xuống cùng nhiệt độ. Hiện tượng này đã được Aristotle, Francis Bacon và Rene Descartes chú ý vào thời điểm đó, nhưng chỉ đến năm 1963, cậu học sinh người Tanzania, Erasto Mpemba, mới phát hiện ra rằng hỗn hợp kem nóng đông cứng nhanh hơn hỗn hợp kem lạnh. Erasto Mpemba là một học sinh tại trường trung học Magambin ở Tanzania đang làm công việc nấu ăn thực tế. Anh ấy phải tự làm kem - đun sôi sữa, hòa tan đường trong đó, để nguội đến nhiệt độ phòng, sau đó cho vào tủ lạnh để đông cứng. Rõ ràng, Mpemba không phải là một học sinh đặc biệt siêng năng và đã trì hoãn phần đầu tiên của bài tập. Sợ rằng sẽ không kịp vào cuối buổi học, anh ấy đã đặt sữa vẫn còn nóng vào tủ lạnh. Trước sự ngạc nhiên của anh ấy, nó còn đông lạnh sớm hơn cả sữa của đồng đội anh ấy, được pha chế theo một công nghệ nhất định. Sau đó, Mpemba đã thử nghiệm không chỉ với sữa mà còn với nước thông thường. Trong mọi trường hợp, đã là học sinh của trường trung học Mkvava, anh ấy đã hỏi Giáo sư Dennis Osborne từ Đại học Cao đẳng ở Dar es Salaam (được giám đốc trường mời thuyết trình về vật lý cho học sinh) về nước: "Nếu bạn lấy hai bình giống hệt nhau đựng các thể tích nước bằng nhau sao cho nước ở một bình có nhiệt độ 35 ° C, bình kia - 100 ° C rồi cho vào tủ đông, bình thứ hai nước sẽ đóng băng nhanh hơn.Tại sao? Osborne bắt đầu quan tâm đến vấn đề này và ngay sau đó vào năm 1969, cùng với Mpemba, họ đã công bố kết quả thí nghiệm của mình trên tạp chí "Giáo dục Vật lý". Từ đó, hiệu ứng mà họ khám phá ra được gọi là hiệu ứng Mpemba. Cho đến nay, vẫn chưa ai biết chính xác cách giải thích hiệu ứng kỳ lạ này. Các nhà khoa học không có một phiên bản duy nhất, mặc dù có rất nhiều. Tất cả là do sự khác biệt về tính chất của nước nóng và nước lạnh, nhưng vẫn chưa rõ tính chất nào đóng vai trò trong trường hợp này: sự khác biệt về quá trình siêu lạnh, bay hơi, hình thành băng, đối lưu hoặc tác động của khí hóa lỏng lên nước ở nhiệt độ khác nhau. Nghịch lý của hiệu ứng Mpemba là thời gian mà cơ thể nguội đi so với nhiệt độ môi trường phải tỷ lệ thuận với chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể này và môi trường. Định luật này được thiết lập bởi Newton và kể từ đó đã được xác nhận nhiều lần trong thực tế. Trong cùng một hiệu ứng, nước ở 100°C nguội xuống 0°C nhanh hơn so với cùng một lượng nước ở 35°C. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là một nghịch lý, vì hiệu ứng Mpemba cũng có thể được giải thích trong vật lý đã biết. Dưới đây là một vài cách giải thích cho hiệu ứng Mpemba: Sự bay hơi Nước nóng từ vật chứa bay hơi nhanh hơn, do đó làm giảm thể tích của nó và một lượng nước nhỏ hơn ở cùng nhiệt độ sẽ đóng băng nhanh hơn. Nước được đun nóng đến 100 C mất 16% khối lượng khi được làm lạnh xuống 0 C. Hiệu ứng bay hơi là hiệu ứng kép. Đầu tiên, khối lượng nước cần thiết để làm mát giảm đi. Và thứ hai, nhiệt độ giảm do nhiệt bay hơi của quá trình chuyển từ pha nước sang pha hơi giảm. Chênh lệch nhiệt độ Do chênh lệch nhiệt độ giữa nước nóng và không khí lạnh lớn hơn - do đó quá trình trao đổi nhiệt trong trường hợp này diễn ra mạnh hơn và nước nóng nguội đi nhanh hơn. Làm lạnh phụ Khi nước được làm lạnh dưới 0 C, không phải lúc nào nước cũng đóng băng. Trong một số điều kiện nhất định, nó có thể trải qua quá trình siêu lạnh trong khi tiếp tục duy trì trạng thái lỏng ở nhiệt độ dưới điểm đóng băng. Trong một số trường hợp, nước có thể ở dạng lỏng ngay cả ở nhiệt độ -20 C. Lý do cho hiệu ứng này là để các tinh thể băng đầu tiên bắt đầu hình thành, cần có các trung tâm hình thành tinh thể. Nếu chúng không ở dạng nước lỏng, thì quá trình siêu lạnh sẽ tiếp tục cho đến khi nhiệt độ hạ xuống đủ để các tinh thể bắt đầu hình thành một cách tự nhiên. Khi chúng bắt đầu hình thành trong chất lỏng siêu lạnh, chúng sẽ bắt đầu phát triển nhanh hơn, tạo thành một lớp băng tuyết sẽ đóng băng thành băng. Nước nóng dễ bị hạ thân nhiệt nhất vì làm nóng nước sẽ loại bỏ các khí hòa tan và bong bóng, do đó có thể đóng vai trò là trung tâm hình thành các tinh thể băng. Tại sao hạ thân nhiệt khiến nước nóng đóng băng nhanh hơn? Trong trường hợp nước lạnh không được làm lạnh siêu tốc, hiện tượng sau xảy ra. Trong trường hợp này, một lớp băng mỏng sẽ hình thành trên bề mặt bình. Lớp băng này sẽ hoạt động như một chất cách ly giữa nước và không khí lạnh và sẽ ngăn chặn sự bốc hơi thêm. Tỷ lệ hình thành các tinh thể băng trong trường hợp này sẽ ít hơn. Trong trường hợp nước nóng đang được làm lạnh phụ, nước được làm mát phụ không có lớp băng bảo vệ bề mặt. Do đó, nó mất nhiệt nhanh hơn nhiều qua phần trên hở. Khi quá trình siêu lạnh kết thúc và nước đóng băng, nhiều nhiệt bị mất đi và do đó tạo thành nhiều băng hơn. Nhiều nhà nghiên cứu về hiệu ứng này coi hạ thân nhiệt là yếu tố chính gây ra hiệu ứng Mpemba. Đối lưu Nước lạnh bắt đầu đóng băng từ trên cao, do đó làm xấu đi quá trình bức xạ nhiệt và đối lưu, do đó làm mất nhiệt, trong khi nước nóng bắt đầu đóng băng từ bên dưới. Hiệu ứng này được giải thích là do sự bất thường về mật độ của nước. Nước có mật độ tối đa ở 4 C. Nếu bạn làm lạnh nước xuống 4 C và đặt nó ở nhiệt độ thấp hơn, lớp nước trên bề mặt sẽ đóng băng nhanh hơn. Vì nước này nhẹ hơn nước ở 4°C nên nó sẽ ở trên bề mặt, tạo thành một lớp lạnh mỏng. Trong những điều kiện này, một lớp băng mỏng sẽ hình thành trên bề mặt nước trong một thời gian ngắn, nhưng lớp băng này sẽ đóng vai trò là chất cách điện bảo vệ các lớp nước bên dưới, lớp nước này sẽ duy trì ở nhiệt độ 4 C. Do đó , quá trình làm mát tiếp theo sẽ chậm hơn. Trong trường hợp nước nóng, tình hình hoàn toàn khác. Lớp nước bề mặt sẽ nguội nhanh hơn do bốc hơi và chênh lệch nhiệt độ lớn hơn. Ngoài ra, các lớp nước lạnh đặc hơn các lớp nước nóng, vì vậy lớp nước lạnh sẽ chìm xuống, nâng lớp nước ấm lên trên bề mặt. Sự lưu thông nước này đảm bảo nhiệt độ giảm nhanh chóng. Nhưng tại sao quá trình này không đạt đến điểm cân bằng? Để giải thích hiệu ứng Mpemba từ quan điểm đối lưu này, người ta cho rằng các lớp nước lạnh và nóng được tách ra và quá trình đối lưu tự tiếp tục sau khi nhiệt độ trung bình của nước giảm xuống dưới 4 C. Tuy nhiên, không có dữ liệu thực nghiệm điều đó sẽ xác nhận giả thuyết này rằng các lớp nước lạnh và nóng được phân tách bằng đối lưu. Khí hòa tan trong nước Nước luôn chứa các khí hòa tan trong đó - oxy và carbon dioxide. Những khí này có khả năng hạ thấp điểm đóng băng của nước. Khi nước được đun nóng, các khí này được giải phóng khỏi nước vì khả năng hòa tan của chúng trong nước ở nhiệt độ cao thấp hơn. Do đó, khi nước nóng được làm lạnh, luôn có ít khí hòa tan trong đó hơn so với nước lạnh không được làm nóng. Do đó, điểm đóng băng của nước nóng cao hơn và đóng băng nhanh hơn. Yếu tố này đôi khi được coi là yếu tố chính giải thích hiệu ứng Mpemba, mặc dù không có dữ liệu thực nghiệm xác nhận thực tế này. Tính dẫn nhiệt Cơ chế này có thể đóng một vai trò quan trọng khi nước được đặt trong tủ lạnh cấp đông trong các vật chứa nhỏ. Trong những điều kiện này, người ta đã quan sát thấy rằng bình chứa nước nóng làm tan băng của tủ đông bên dưới, do đó cải thiện khả năng tiếp xúc nhiệt với thành tủ đông và khả năng dẫn nhiệt. Do đó, nhiệt được lấy ra khỏi bình chứa nước nóng nhanh hơn so với bình chứa nước lạnh. Đổi lại, thùng chứa nước lạnh không làm tan tuyết bên dưới. Tất cả các điều kiện này (cũng như các điều kiện khác) đã được nghiên cứu trong nhiều thí nghiệm, nhưng vẫn chưa có câu trả lời rõ ràng cho câu hỏi - điều nào trong số chúng cung cấp khả năng tái tạo 100% hiệu ứng Mpemba - vẫn chưa được đưa ra. Vì vậy, ví dụ, vào năm 1995, nhà vật lý người Đức David Auerbach đã nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình siêu lạnh đối với nước đối với hiệu ứng này. Ông phát hiện ra rằng nước nóng, đạt đến trạng thái siêu lạnh, đóng băng ở nhiệt độ cao hơn nước lạnh, và do đó nhanh hơn nước lạnh. Nhưng nước lạnh đạt đến trạng thái siêu lạnh nhanh hơn nước nóng, do đó bù đắp cho độ trễ trước đó. Ngoài ra, kết quả của Auerbach mâu thuẫn với dữ liệu trước đó rằng nước nóng có thể đạt được khả năng siêu lạnh lớn hơn do có ít trung tâm kết tinh hơn. Khi nước được đun nóng, các khí hòa tan trong nước được loại bỏ khỏi nước và khi đun sôi, một số muối hòa tan trong nước kết tủa. Cho đến nay, chỉ có một điều có thể khẳng định - việc tái tạo hiệu ứng này về cơ bản phụ thuộc vào các điều kiện mà thí nghiệm được thực hiện. Chính xác bởi vì nó không phải lúc nào cũng được sao chép. O. V. Mosin

hiệu ứng mpemba(Nghịch lý Mpemba) - một nghịch lý nói rằng nước nóng trong những điều kiện nhất định đóng băng nhanh hơn nước lạnh, mặc dù nó phải vượt qua nhiệt độ của nước lạnh trong quá trình đóng băng. Nghịch lý này là một thực tế thực nghiệm mâu thuẫn với những ý tưởng thông thường, theo đó, trong cùng điều kiện, vật nóng hơn cần nhiều thời gian hơn để hạ nhiệt xuống một nhiệt độ nhất định so với vật lạnh hơn để hạ nhiệt xuống cùng nhiệt độ.

Hiện tượng này đã được Aristotle, Francis Bacon và Rene Descartes chú ý vào thời điểm đó, nhưng chỉ đến năm 1963, cậu học sinh người Tanzania, Erasto Mpemba, mới phát hiện ra rằng hỗn hợp kem nóng đông cứng nhanh hơn hỗn hợp kem lạnh.

Erasto Mpemba là một học sinh tại trường trung học Magambin ở Tanzania đang làm công việc nấu ăn thực tế. Anh ấy phải tự làm kem - đun sôi sữa, hòa tan đường trong đó, để nguội đến nhiệt độ phòng, sau đó cho vào tủ lạnh để đông cứng. Rõ ràng, Mpemba không phải là một học sinh đặc biệt siêng năng và đã trì hoãn phần đầu tiên của bài tập. Sợ rằng sẽ không kịp vào cuối buổi học, anh ấy đã đặt sữa vẫn còn nóng vào tủ lạnh. Trước sự ngạc nhiên của anh ấy, nó còn đông lạnh sớm hơn cả sữa của đồng đội anh ấy, được pha chế theo một công nghệ nhất định.

Sau đó, Mpemba đã thử nghiệm không chỉ với sữa mà còn với nước thông thường. Trong mọi trường hợp, đã là học sinh của trường trung học Mkvava, anh ấy đã hỏi Giáo sư Dennis Osborne từ Đại học Cao đẳng ở Dar es Salaam (được giám đốc trường mời thuyết trình về vật lý cho học sinh) về nước: "Nếu bạn lấy hai bình giống hệt nhau đựng các thể tích nước bằng nhau sao cho nước ở một bình có nhiệt độ 35 ° C, bình kia - 100 ° C rồi cho vào tủ đông, bình thứ hai nước sẽ đóng băng nhanh hơn.Tại sao? Osborne bắt đầu quan tâm đến vấn đề này và ngay sau đó vào năm 1969, cùng với Mpemba, họ đã công bố kết quả thí nghiệm của mình trên tạp chí "Giáo dục Vật lý". Kể từ đó, hiệu ứng mà họ phát hiện ra được gọi là hiệu ứng mpemba.

Cho đến nay, vẫn chưa ai biết chính xác cách giải thích hiệu ứng kỳ lạ này. Các nhà khoa học không có một phiên bản duy nhất, mặc dù có rất nhiều. Tất cả là do sự khác biệt về tính chất của nước nóng và nước lạnh, nhưng vẫn chưa rõ tính chất nào đóng vai trò trong trường hợp này: sự khác biệt về quá trình siêu lạnh, bay hơi, hình thành băng, đối lưu hoặc tác động của khí hóa lỏng lên nước ở nhiệt độ khác nhau.

Nghịch lý của hiệu ứng Mpemba là thời gian mà cơ thể nguội đi so với nhiệt độ môi trường phải tỷ lệ thuận với chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể này và môi trường. Định luật này được thiết lập bởi Newton và kể từ đó đã được xác nhận nhiều lần trong thực tế. Trong cùng một hiệu ứng, nước ở 100°C nguội xuống 0°C nhanh hơn so với cùng một lượng nước ở 35°C.

Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là một nghịch lý, vì hiệu ứng Mpemba cũng có thể được giải thích trong vật lý đã biết. Dưới đây là một số giải thích cho hiệu ứng Mpemba:

Bay hơi

Nước nóng bốc hơi nhanh hơn từ bình chứa, do đó làm giảm thể tích của nó và một lượng nước nhỏ hơn có cùng nhiệt độ sẽ đóng băng nhanh hơn. Nước nóng đến 100 C mất 16% khối lượng khi làm lạnh đến 0 C.

Hiệu ứng bay hơi là một hiệu ứng kép. Đầu tiên, khối lượng nước cần thiết để làm mát giảm đi. Và thứ hai, nhiệt độ giảm do nhiệt bay hơi của quá trình chuyển từ pha nước sang pha hơi giảm.

Nhiệt độ khác nhau

Do chênh lệch nhiệt độ giữa nước nóng và không khí lạnh lớn hơn - do đó quá trình trao đổi nhiệt trong trường hợp này diễn ra mạnh hơn và nước nóng nguội đi nhanh hơn.

hạ thân nhiệt

Khi nước được làm lạnh dưới 0 C, không phải lúc nào nước cũng đóng băng. Trong một số điều kiện nhất định, nó có thể trải qua quá trình siêu lạnh trong khi tiếp tục duy trì trạng thái lỏng ở nhiệt độ dưới điểm đóng băng. Trong một số trường hợp, nước có thể ở dạng lỏng ngay cả ở -20 C.

Lý do cho hiệu ứng này là để các tinh thể băng đầu tiên bắt đầu hình thành, cần có các trung tâm hình thành tinh thể. Nếu chúng không ở dạng nước lỏng, thì quá trình siêu lạnh sẽ tiếp tục cho đến khi nhiệt độ hạ xuống đủ để các tinh thể bắt đầu hình thành một cách tự nhiên. Khi chúng bắt đầu hình thành trong chất lỏng siêu lạnh, chúng sẽ bắt đầu phát triển nhanh hơn, tạo thành một lớp băng tuyết sẽ đóng băng thành băng.

Nước nóng dễ bị hạ thân nhiệt nhất vì làm nóng nước sẽ loại bỏ các khí hòa tan và bong bóng, do đó có thể đóng vai trò là trung tâm hình thành các tinh thể băng.

Tại sao hạ thân nhiệt khiến nước nóng đóng băng nhanh hơn? Trong trường hợp nước lạnh không được làm lạnh siêu tốc, hiện tượng sau xảy ra. Trong trường hợp này, một lớp băng mỏng sẽ hình thành trên bề mặt bình. Lớp băng này sẽ hoạt động như một chất cách ly giữa nước và không khí lạnh và sẽ ngăn chặn sự bốc hơi thêm. Tỷ lệ hình thành các tinh thể băng trong trường hợp này sẽ ít hơn. Trong trường hợp nước nóng đang được làm lạnh phụ, nước được làm mát phụ không có lớp băng bảo vệ bề mặt. Do đó, nó mất nhiệt nhanh hơn nhiều qua phần trên hở.

Khi quá trình siêu lạnh kết thúc và nước đóng băng, nhiều nhiệt bị mất đi và do đó tạo thành nhiều băng hơn.

Nhiều nhà nghiên cứu về hiệu ứng này coi hạ thân nhiệt là yếu tố chính gây ra hiệu ứng Mpemba.

đối lưu

Nước lạnh bắt đầu đóng băng từ trên cao, do đó làm xấu đi quá trình bức xạ nhiệt và đối lưu, dẫn đến mất nhiệt, trong khi nước nóng bắt đầu đóng băng từ bên dưới.

Hiệu ứng này được giải thích là do sự bất thường về mật độ của nước. Nước có mật độ tối đa ở 4 C. Nếu bạn làm lạnh nước xuống 4 C và đặt nó ở nhiệt độ thấp hơn, lớp nước trên bề mặt sẽ đóng băng nhanh hơn. Vì nước này nhẹ hơn nước ở 4°C nên nó sẽ ở trên bề mặt, tạo thành một lớp lạnh mỏng. Trong những điều kiện này, một lớp băng mỏng sẽ hình thành trên bề mặt nước trong một thời gian ngắn, nhưng lớp băng này sẽ đóng vai trò là chất cách điện bảo vệ các lớp nước bên dưới, lớp nước này sẽ duy trì ở nhiệt độ 4 C. Do đó , quá trình làm mát tiếp theo sẽ chậm hơn.

Trong trường hợp nước nóng, tình hình hoàn toàn khác. Lớp nước bề mặt sẽ nguội nhanh hơn do bốc hơi và chênh lệch nhiệt độ lớn hơn. Ngoài ra, các lớp nước lạnh đặc hơn các lớp nước nóng, vì vậy lớp nước lạnh sẽ chìm xuống, nâng lớp nước ấm lên trên bề mặt. Sự lưu thông nước này đảm bảo nhiệt độ giảm nhanh chóng.

Nhưng tại sao quá trình này không đạt đến điểm cân bằng? Để giải thích hiệu ứng Mpemba từ quan điểm đối lưu này, người ta phải giả sử rằng các lớp nước lạnh và nóng được tách ra và quá trình đối lưu tự tiếp tục sau khi nhiệt độ trung bình của nước giảm xuống dưới 4 C.

Tuy nhiên, không có bằng chứng thực nghiệm nào chứng minh cho giả thuyết này rằng các lớp nước lạnh và nóng được phân tách bằng đối lưu.

khí hòa tan trong nước

Nước luôn chứa các khí hòa tan trong đó - oxy và carbon dioxide. Những khí này có khả năng hạ thấp điểm đóng băng của nước. Khi nước được đun nóng, các khí này được giải phóng khỏi nước vì khả năng hòa tan của chúng trong nước ở nhiệt độ cao thấp hơn. Do đó, khi nước nóng được làm lạnh, luôn có ít khí hòa tan trong đó hơn so với nước lạnh không được làm nóng. Do đó, điểm đóng băng của nước nóng cao hơn và đóng băng nhanh hơn. Yếu tố này đôi khi được coi là yếu tố chính giải thích hiệu ứng Mpemba, mặc dù không có dữ liệu thực nghiệm xác nhận thực tế này.

Dẫn nhiệt

Cơ chế này có thể đóng một vai trò quan trọng khi nước được đặt trong ngăn đá tủ lạnh trong các thùng chứa nhỏ. Trong những điều kiện này, người ta đã quan sát thấy rằng bình chứa nước nóng làm tan băng của tủ đông bên dưới, do đó cải thiện khả năng tiếp xúc nhiệt với thành tủ đông và khả năng dẫn nhiệt. Do đó, nhiệt được lấy ra khỏi bình chứa nước nóng nhanh hơn so với bình chứa nước lạnh. Đổi lại, thùng chứa nước lạnh không làm tan tuyết bên dưới.

Tất cả các điều kiện này (cũng như các điều kiện khác) đã được nghiên cứu trong nhiều thí nghiệm, nhưng vẫn chưa có câu trả lời rõ ràng cho câu hỏi - điều nào trong số chúng cung cấp khả năng tái tạo 100% hiệu ứng Mpemba - vẫn chưa được đưa ra.

Vì vậy, ví dụ, vào năm 1995, nhà vật lý người Đức David Auerbach đã nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình siêu lạnh đối với nước đối với hiệu ứng này. Ông phát hiện ra rằng nước nóng, đạt đến trạng thái siêu lạnh, đóng băng ở nhiệt độ cao hơn nước lạnh, và do đó nhanh hơn nước lạnh. Nhưng nước lạnh đạt đến trạng thái siêu lạnh nhanh hơn nước nóng, do đó bù đắp cho độ trễ trước đó.

Ngoài ra, kết quả của Auerbach mâu thuẫn với dữ liệu trước đó rằng nước nóng có thể đạt được khả năng siêu lạnh lớn hơn do có ít trung tâm kết tinh hơn. Khi nước được đun nóng, các khí hòa tan trong nước được loại bỏ khỏi nước và khi đun sôi, một số muối hòa tan trong nước kết tủa.

Cho đến nay, chỉ có một điều có thể khẳng định - việc tái tạo hiệu ứng này về cơ bản phụ thuộc vào các điều kiện mà thí nghiệm được thực hiện. Chính xác bởi vì nó không phải lúc nào cũng được sao chép.

O. V. Mosin

văn họcnguồn:

"Nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh. Tại sao lại như vậy?", Jearl Walker trong The Amateur Scientist, Scientific American, Vol. 237, không. 3, trang 246-257; Tháng 9 năm 1977.

"Sự đóng băng của nước nóng và lạnh", G.S. Kell trong Tạp chí Vật lý Hoa Kỳ, Tập. 37, không. 5, trang 564-565; Tháng 5 năm 1969.

"Siêu lạnh và hiệu ứng Mpemba", David Auerbach, trong Tạp chí Vật lý Hoa Kỳ, Tập. 63, không. 10, trang 882-885; Tháng 10 năm 1995.

"Hiệu ứng Mpemba: Thời gian đóng băng của nước nóng và lạnh", Charles A. Knight, trong Tạp chí Vật lý Hoa Kỳ, Tập. 64, không. 5, tr 524; Tháng 5 năm 1996.

Hiệp hội Hóa học Hoàng gia Anh đang trao phần thưởng 1.000 bảng cho bất kỳ ai có thể giải thích một cách khoa học tại sao, trong một số trường hợp, nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh.

“Khoa học hiện đại vẫn chưa thể trả lời câu hỏi có vẻ đơn giản này. Các nhà sản xuất kem và nhân viên pha chế sử dụng hiệu ứng này trong công việc hàng ngày của họ, nhưng không ai thực sự biết tại sao nó hoạt động. Vấn đề này đã được biết đến hàng thiên niên kỷ, và các triết gia như Aristotle và Descartes đã nghĩ về nó,” Giáo sư David Philips, Chủ tịch Hiệp hội Hóa học Hoàng gia Anh, trích dẫn trong thông cáo báo chí của Hiệp hội.

Làm thế nào một đầu bếp châu Phi đánh bại một giáo sư vật lý người Anh

Đây không phải là một trò đùa Cá tháng Tư, mà là một thực tế vật lý khắc nghiệt. Khoa học ngày nay, hoạt động dễ dàng trên các thiên hà và lỗ đen, xây dựng các máy gia tốc khổng lồ để tìm kiếm quark và boson, không thể giải thích nguyên tố nước "hoạt động" như thế nào. Sách giáo khoa ở trường nói rõ ràng rằng cần nhiều thời gian hơn để làm mát cơ thể nóng hơn là làm mát cơ thể lạnh. Nhưng đối với nước, luật này không phải lúc nào cũng được tuân thủ. Aristotle đã thu hút sự chú ý đến nghịch lý này vào thế kỷ thứ 4 trước Công nguyên. đ. Đây là những gì người Hy Lạp cổ đại đã viết trong cuốn sách "Meteorologica I": "Việc nước được làm nóng trước góp phần làm cho nước đóng băng. Vì vậy, nhiều người khi muốn làm nguội nhanh nước nóng trước tiên hãy đem nó ra nắng…” Vào thời Trung cổ, Francis Bacon và Rene Descartes đã cố gắng giải thích hiện tượng này. Than ôi, cả những nhà triết học vĩ đại cũng như vô số nhà khoa học đã phát triển vật lý nhiệt cổ điển đều không thành công trong việc này, và do đó, một sự thật bất tiện như vậy đã bị “lãng quên” trong một thời gian dài.

Và chỉ đến năm 1968, họ mới “nhớ” đến cậu học sinh Erasto Mpemba đến từ Tanzania, cách xa mọi ngành khoa học. Khi đang học tại một trường dạy nấu ăn, năm 1963, Mpembe, 13 tuổi, được giao nhiệm vụ làm kem. Theo công nghệ, cần phải đun sôi sữa, hòa tan đường trong đó, để nguội đến nhiệt độ phòng, sau đó cho vào tủ lạnh để đông lại. Rõ ràng, Mpemba không phải là một học sinh siêng năng và chần chừ. Sợ rằng sẽ không kịp vào cuối buổi học, anh ấy đã đặt sữa vẫn còn nóng vào tủ lạnh. Trước sự ngạc nhiên của anh ấy, nó còn đông lạnh sớm hơn cả sữa của đồng đội anh ấy, được pha chế theo tất cả các quy tắc.

Khi Mpemba chia sẻ khám phá của mình với một giáo viên vật lý, ông ta đã chế giễu anh trước cả lớp. Mpemba nhớ lại sự xúc phạm. Năm năm sau, khi đã là sinh viên của Đại học Dar es Salaam, anh đã tham dự một bài giảng của nhà vật lý nổi tiếng Denis G. Osborne. Sau bài giảng, ông hỏi nhà khoa học một câu: “Nếu bạn lấy hai bình chứa giống hệt nhau chứa cùng một lượng nước, một bình ở 35 °C (95 °F) và bình kia ở 100 °C (212 °F), và đặt chúng trong tủ đông, khi đó nước trong bình nóng sẽ đông nhanh hơn. Tại sao?" Bạn có thể tưởng tượng phản ứng của một giáo sư người Anh trước câu hỏi của một chàng trai trẻ đến từ Tanzania. Anh ấy đã chế nhạo học sinh. Tuy nhiên, Mpemba đã sẵn sàng cho câu trả lời như vậy và thách thức nhà khoa học đánh cược. Cuộc tranh luận của họ lên đến đỉnh điểm trong một thử nghiệm thực nghiệm chứng minh Mpemba đúng và Osborne thua. Vì vậy, người nấu ăn sinh viên đã ghi tên mình vào lịch sử khoa học, và từ đó hiện tượng này được gọi là "hiệu ứng Mpemba". Để loại bỏ nó, tuyên bố nó như thể "không tồn tại" không hoạt động. Hiện tượng này tồn tại, và như nhà thơ đã viết, "không bằng chân có răng".

Là các hạt bụi và các chất hòa tan để đổ lỗi?

Trong những năm qua, nhiều người đã cố gắng làm sáng tỏ bí ẩn của nước đóng băng. Một loạt các lời giải thích cho hiện tượng này đã được đưa ra: sự bay hơi, đối lưu, ảnh hưởng của các chất hòa tan - nhưng không yếu tố nào trong số này có thể được coi là dứt khoát. Một số nhà khoa học đã cống hiến cả đời mình cho hiệu ứng Mpemba. James Brownridge, thành viên của Khoa An toàn Bức xạ tại Đại học Bang New York, đã nghiên cứu nghịch lý này trong thời gian rảnh rỗi của mình trong hơn một thập kỷ. Sau khi tiến hành hàng trăm thí nghiệm, nhà khoa học tuyên bố rằng ông có bằng chứng về "tội lỗi" của tình trạng hạ thân nhiệt. Brownridge giải thích rằng ở 0°C, nước chỉ siêu lạnh và bắt đầu đóng băng khi nhiệt độ xuống thấp hơn. Điểm đóng băng được điều chỉnh bởi các tạp chất trong nước - chúng thay đổi tốc độ hình thành các tinh thể băng. Các tạp chất, và đây là các hạt bụi, vi khuẩn và muối hòa tan, có nhiệt độ tạo mầm đặc trưng của chúng, khi các tinh thể băng hình thành xung quanh các trung tâm kết tinh. Khi một số nguyên tố có mặt trong nước cùng một lúc, điểm đóng băng được xác định bởi nguyên tố có nhiệt độ tạo mầm cao nhất.

Đối với thí nghiệm, Brownridge đã lấy hai mẫu nước ở cùng nhiệt độ và đặt chúng vào tủ đông. Ông phát hiện ra rằng một trong các mẫu vật luôn đóng băng trước mẫu vật kia - có lẽ là do sự kết hợp tạp chất khác nhau.

Brownridge tuyên bố rằng nước nóng nguội nhanh hơn do chênh lệch nhiệt độ lớn hơn giữa nước và tủ đông - điều này giúp nước nóng đạt đến điểm đóng băng trước khi nước lạnh đạt đến điểm đóng băng tự nhiên, thấp hơn ít nhất 5°C.

Tuy nhiên, lập luận của Brownridge đặt ra nhiều câu hỏi. Do đó, những người có thể giải thích hiệu ứng Mpemba theo cách riêng của họ có cơ hội cạnh tranh để giành được một bảng Anh từ Hiệp hội Hóa học Hoàng gia Anh.

Hóa học là một trong những môn học yêu thích của tôi ở trường. Một lần, một giáo viên hóa học giao cho chúng tôi một nhiệm vụ rất lạ và khó. Anh ấy đưa cho chúng tôi một danh sách các câu hỏi mà chúng tôi phải trả lời về mặt hóa học. Chúng tôi đã có vài ngày cho nhiệm vụ này và được phép sử dụng các thư viện và các nguồn thông tin sẵn có khác. Một trong những câu hỏi này liên quan đến điểm đóng băng của nước. Tôi không nhớ chính xác câu hỏi nghe như thế nào, nhưng thực tế là nếu bạn lấy hai chiếc xô gỗ có cùng kích thước, một chiếc đựng nước nóng, chiếc còn lại đựng nước lạnh (ở nhiệt độ chính xác được chỉ định), và đặt chúng vào đó. trong môi trường có nhiệt độ nhất định thì chất nào đông nhanh hơn? Tất nhiên, câu trả lời ngay lập tức tự gợi ý - một xô nước lạnh, nhưng đối với chúng tôi dường như nó quá đơn giản. Nhưng điều này là không đủ để đưa ra câu trả lời hoàn chỉnh, chúng tôi cần chứng minh điều đó từ quan điểm hóa học. Bất chấp tất cả suy nghĩ và nghiên cứu của tôi, tôi không thể rút ra một kết luận hợp lý. Vào ngày này, tôi thậm chí đã quyết định bỏ qua bài học này, vì vậy tôi không bao giờ tìm ra lời giải cho câu đố này.

Nhiều năm trôi qua, tôi đã học được rất nhiều chuyện hoang đường hàng ngày về nhiệt độ sôi và điểm đóng băng của nước, và một chuyện hoang đường nói rằng: "nước nóng đóng băng nhanh hơn." Tôi đã xem nhiều trang web nhưng thông tin quá mâu thuẫn. Và đây chỉ là những ý kiến ​​​​không có cơ sở từ quan điểm của khoa học. Và tôi quyết định tiến hành trải nghiệm của riêng mình. Vì không thể tìm thấy xô gỗ nên tôi đã sử dụng tủ đông, bếp nấu, một ít nước và nhiệt kế kỹ thuật số. Tôi sẽ nói về kết quả kinh nghiệm của tôi một lát sau. Đầu tiên, tôi sẽ chia sẻ với bạn một số lập luận thú vị về nước:

Nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh. Hầu hết các chuyên gia đều nói rằng nước lạnh sẽ đóng băng nhanh hơn nước nóng. Nhưng một hiện tượng buồn cười (cái gọi là hiệu ứng Memba), không rõ lý do, đã chứng minh điều ngược lại: Nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh. Một trong những cách giải thích là quá trình bay hơi: nếu nước rất nóng được đặt trong môi trường lạnh, thì nước sẽ bắt đầu bay hơi (lượng nước còn lại sẽ đóng băng nhanh hơn). Và theo định luật hóa học, đây hoàn toàn không phải là chuyện hoang đường, và rất có thể đây là điều mà giáo viên muốn nghe từ chúng tôi.

Nước đun sôi đóng băng nhanh hơn nước máy. Bất chấp lời giải thích trước đó, một số chuyên gia cho rằng nước đun sôi để nguội đến nhiệt độ phòng sẽ đóng băng nhanh hơn vì lượng oxy giảm đi khi đun sôi.

Nước lạnh sôi nhanh hơn nước nóng. Nếu nước nóng đóng băng nhanh hơn, thì nước lạnh có thể sôi nhanh hơn! Điều này trái với lẽ thường và các nhà khoa học cho rằng điều này đơn giản là không thể. Nước máy nóng thực sự nên sôi nhanh hơn nước lạnh. Nhưng bằng cách sử dụng nước nóng để đun sôi, bạn không tiết kiệm năng lượng. Bạn có thể sử dụng ít gas hoặc điện hơn, nhưng máy nước nóng sẽ sử dụng cùng một lượng năng lượng cần thiết để làm nóng nước lạnh. (Năng lượng mặt trời hơi khác một chút.) Do làm nóng nước bằng máy nước nóng, cặn có thể hình thành nên nước sẽ lâu nóng lên hơn.

Nếu bạn thêm muối vào nước, nước sẽ sôi nhanh hơn. Muối làm tăng điểm sôi (và do đó làm giảm điểm đóng băng - đó là lý do tại sao một số bà nội trợ thêm một ít muối mỏ vào kem). Nhưng trong trường hợp này, chúng tôi quan tâm đến một câu hỏi khác: nước sẽ sôi trong bao lâu và liệu điểm sôi trong trường hợp này có thể tăng lên trên 100 ° C hay không). Bất chấp những gì sách dạy nấu ăn nói, các nhà khoa học nói rằng lượng muối chúng ta thêm vào nước sôi không đủ để ảnh hưởng đến thời gian hoặc nhiệt độ đun sôi.

Nhưng đây là những gì tôi nhận được:

Nước lạnh: Tôi đã sử dụng ba cốc thủy tinh 100 ml chứa nước tinh khiết: một cốc nhiệt độ phòng (72°F/22°C), một cốc nước nóng (115°F/46°C) và một cốc đun sôi (212°F/100°) C). Tôi đặt cả ba ly vào tủ đông ở -18°C. Và vì tôi biết rằng nước sẽ không biến thành băng ngay lập tức, nên tôi đã xác định mức độ đóng băng bằng “phao gỗ”. Khi chiếc que đặt ở giữa cốc không còn chạm vào đáy cốc nữa, tôi tin rằng nước đã đóng băng. Tôi kiểm tra kính cứ năm phút một lần. Và kết quả của tôi là gì? Nước trong cốc đầu tiên đóng băng sau 50 phút. Nước nóng đóng băng sau 80 phút. Đun sôi - sau 95 phút. Kết luận của tôi: Xem xét các điều kiện trong tủ đông và nước tôi đã sử dụng, tôi không thể tái tạo hiệu ứng Memba.

Tôi cũng đã thử thí nghiệm này với nước đã đun sôi trước đó để nguội ở nhiệt độ phòng. Nó đóng băng trong 60 phút - nó vẫn mất nhiều thời gian hơn nước lạnh để đóng băng.

Nước đun sôi: Tôi lấy một lít nước ở nhiệt độ phòng và đun trên lửa. Cô đun sôi trong 6 phút. Sau đó, tôi làm nguội nó xuống nhiệt độ phòng một lần nữa và thêm nó vào cái nóng. Cũng với lượng lửa đó nước nóng sôi trong 4 giờ 30 phút. Kết luận: đúng như dự đoán, nước nóng sôi nhanh hơn nhiều.

Nước đun sôi (có muối): Mình cho 2 thìa lớn muối ăn vào 1 lít nước. Nó sôi trong 6 phút 33 giây, và khi nhiệt kế cho thấy nó đạt tới nhiệt độ 102°C. Không còn nghi ngờ gì nữa, muối ảnh hưởng đến điểm sôi, nhưng không nhiều. Kết luận: muối trong nước không ảnh hưởng lớn đến nhiệt độ và thời gian sôi. Tôi thành thật thừa nhận rằng nhà bếp của tôi khó có thể gọi là phòng thí nghiệm, và có lẽ kết luận của tôi trái ngược với thực tế. Tủ đông của tôi có thể làm đông lạnh thực phẩm không đều. Kính thủy tinh của tôi có thể không đều, v.v. Nhưng bất cứ điều gì xảy ra trong phòng thí nghiệm, khi nói đến việc đóng băng hoặc đun sôi nước trong nhà bếp, điều quan trọng nhất là lẽ thường.

liên kết với sự thật thú vị về nướcall about water
như đề xuất trên diễn đàn forum.ixbt.com, hiệu ứng này (hiệu ứng đóng băng nước nóng nhanh hơn nước lạnh) được gọi là "hiệu ứng Aristotle-Mpemba"

Những thứ kia. nước đun sôi (ướp lạnh) đóng băng nhanh hơn "sống"

Trong công thức cũ H 2 O dường như không có bí mật nào. Nhưng trên thực tế, nước - nguồn gốc của sự sống và là chất lỏng nổi tiếng nhất thế giới - ẩn chứa nhiều bí ẩn mà đôi khi ngay cả các nhà khoa học cũng không thể giải đáp được.

Dưới đây là 5 sự thật thú vị nhất về nước:

1. Nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh

Lấy hai thùng chứa nước: đổ nước nóng vào một thùng và nước lạnh vào thùng kia, rồi đặt chúng vào ngăn đá. Nước nóng sẽ đóng băng nhanh hơn nước lạnh, mặc dù về mặt logic, lẽ ra nước lạnh phải biến thành đá trước: xét cho cùng, nước nóng trước tiên phải nguội xuống nhiệt độ lạnh, sau đó mới biến thành đá, trong khi nước lạnh không cần phải nguội đi. Tại sao chuyện này đang xảy ra?

Năm 1963, Erasto B. Mpemba, một học sinh trung học phổ thông ở Tanzania, trong khi đông lạnh hỗn hợp kem đã chuẩn bị sẵn, nhận thấy rằng hỗn hợp nóng đông đặc nhanh hơn trong tủ đông so với lạnh. Khi chàng trai trẻ chia sẻ khám phá của mình với một giáo viên vật lý, ông ta chỉ cười nhạo anh ta. May mắn thay, cậu học sinh đã kiên trì và thuyết phục được giáo viên tiến hành một thí nghiệm, điều này đã khẳng định khám phá của cậu: trong những điều kiện nhất định, nước nóng thực sự đóng băng nhanh hơn nước lạnh.

Bây giờ hiện tượng nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh này được gọi là hiệu ứng Mpemba. Thật vậy, trước ông rất lâu, đặc tính độc đáo này của nước đã được Aristotle, Francis Bacon và Rene Descartes ghi nhận.

Các nhà khoa học không hiểu đầy đủ bản chất của hiện tượng này, giải thích nó bằng sự khác biệt về hạ thân nhiệt, bay hơi, hình thành băng, đối lưu hoặc tác động của khí hóa lỏng lên nước nóng và lạnh.

Lưu ý từ Х.RU về chủ đề "Nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh".

Vì vấn đề làm mát gần gũi hơn với chúng ta, các chuyên gia điện lạnh, chúng tôi sẽ cho phép mình đi sâu hơn vào bản chất của vấn đề này và đưa ra hai ý kiến ​​​​về bản chất của một hiện tượng bí ẩn như vậy.

1. Một nhà khoa học của Đại học Washington đã đưa ra lời giải thích cho một hiện tượng bí ẩn được biết đến từ thời Aristotle: tại sao nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh.

Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng Mpemba, được sử dụng rộng rãi trong thực tế. Ví dụ, các chuyên gia khuyên người lái xe nên đổ nước lạnh thay vì nước nóng vào bình chứa của máy giặt vào mùa đông. Nhưng những gì đằng sau hiện tượng này vẫn chưa được biết trong một thời gian dài.

Tiến sĩ Jonathan Katz của Đại học Washington đã điều tra hiện tượng này và kết luận rằng các chất hòa tan trong nước đóng một vai trò quan trọng trong đó, các chất này kết tủa khi đun nóng, báo cáo của EurekAlert.

Theo các chất hòa tan, Tiến sĩ Katz có nghĩa là các bicacbonat canxi và magiê được tìm thấy trong nước cứng. Khi đun nước, các chất này kết tủa, đóng cặn trên thành ấm. Nước chưa bao giờ được đun nóng có chứa những tạp chất này. Khi nó đóng băng và hình thành các tinh thể băng, nồng độ tạp chất trong nước tăng lên 50 lần. Điều này làm giảm điểm đóng băng của nước. "Và bây giờ nước phải nguội đi để đóng băng," Tiến sĩ Katz giải thích.

Có một lý do thứ hai ngăn nước đóng băng không được đun nóng. Hạ nhiệt độ đóng băng của nước làm giảm chênh lệch nhiệt độ giữa pha rắn và pha lỏng. Tiến sĩ Katz cho biết: “Vì tốc độ nước mất nhiệt phụ thuộc vào sự chênh lệch nhiệt độ này nên nước không được đun nóng sẽ ít có khả năng hạ nhiệt hơn”.

Theo nhà khoa học, lý thuyết của ông có thể được kiểm tra bằng thực nghiệm, bởi vì. hiệu ứng Mpemba trở nên rõ rệt hơn đối với nước cứng hơn.

2. Oxy cộng với hydro cộng với lạnh tạo ra băng. Thoạt nhìn, chất trong suốt này có vẻ rất đơn giản. Trên thực tế, băng chứa nhiều bí ẩn. Băng do Erasto Mpemba người châu Phi tạo ra không nghĩ đến vinh quang. Những ngày nóng bức. Anh ấy muốn kem que. Anh lấy một hộp nước trái cây và cho vào ngăn đá. Anh ấy đã làm điều này hơn một lần và do đó nhận thấy rằng nước trái cây đặc biệt đông đặc nhanh chóng, nếu bạn phơi nắng trước đó - chỉ cần làm nóng nó lên! Điều này thật kỳ lạ, cậu học sinh người Tanzania, người đã hành động trái ngược với sự khôn ngoan của thế gian, nghĩ. Có thể nào để chất lỏng biến thành băng nhanh hơn thì trước tiên nó phải ... được làm nóng? Chàng trai trẻ ngạc nhiên đến nỗi anh ta chia sẻ dự đoán của mình với giáo viên. Anh ấy đã báo cáo sự tò mò này trên báo chí.

Câu chuyện này xảy ra vào những năm 1960. Giờ đây, "hiệu ứng Mpemba" đã được các nhà khoa học biết đến. Nhưng trong một thời gian dài, hiện tượng có vẻ đơn giản này vẫn là một bí ẩn. Tại sao nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh?

Mãi đến năm 1996, nhà vật lý David Auerbach mới tìm ra lời giải. Để trả lời câu hỏi này, anh ấy đã tiến hành một thí nghiệm trong cả năm: anh ấy đun nóng nước trong cốc và làm lạnh lại. Vậy anh ấy đã phát hiện ra điều gì? Khi đun nóng, bọt khí hòa tan trong nước bay hơi. Nước không có khí đóng băng dễ dàng hơn trên thành bình. "Tất nhiên, nước có hàm lượng không khí cao cũng sẽ đóng băng," Auerbach nói, "nhưng không phải ở 0 độ C, mà chỉ ở mức âm 4 đến 6 độ." Tất nhiên, bạn sẽ phải đợi lâu hơn. Vì vậy, nước nóng đóng băng trước nước lạnh, đây là một thực tế khoa học.

Hầu như không có một chất nào có thể xuất hiện trước mắt chúng ta một cách dễ dàng như nước đá. Nó chỉ bao gồm các phân tử nước - nghĩa là các phân tử cơ bản chứa hai nguyên tử hydro và một oxy. Tuy nhiên, băng có lẽ là chất bí ẩn nhất trong vũ trụ. Cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa thể giải thích một số tính chất của nó.

2. Siêu lạnh và đóng băng "chớp nhoáng"

Mọi người đều biết rằng nước luôn đóng băng khi nó nguội xuống 0 °C... trừ một số trường hợp! Ví dụ, một trường hợp như vậy là "siêu lạnh", là đặc tính của nước rất tinh khiết để duy trì trạng thái lỏng ngay cả khi được làm lạnh dưới mức đóng băng. Hiện tượng này có thể xảy ra do thực tế là môi trường không chứa các trung tâm hoặc hạt nhân kết tinh có thể gây ra sự hình thành các tinh thể băng. Và do đó, nước vẫn ở dạng lỏng, ngay cả khi được làm lạnh đến nhiệt độ dưới 0 độ C. Ví dụ, quá trình kết tinh có thể được kích hoạt bởi bọt khí, tạp chất (ô nhiễm), bề mặt không bằng phẳng của vật chứa. Không có chúng, nước sẽ ở trạng thái lỏng. Khi quá trình kết tinh bắt đầu, bạn có thể xem cách nước siêu lạnh biến thành đá ngay lập tức.

Xem video (2 901 Kb, 60 c) của Phil Medina (www.mrsciguy.com) và tự mình xem >>

Bình luận. Nước quá nóng cũng vẫn ở dạng lỏng ngay cả khi được đun nóng trên điểm sôi.

3. Nước "kính"

Nhanh chóng và không do dự, hãy kể tên nước có bao nhiêu trạng thái khác nhau?

Nếu bạn trả lời ba (rắn, lỏng, khí), thì bạn đã sai. Các nhà khoa học phân biệt được ít nhất 5 trạng thái khác nhau của nước ở thể lỏng và 14 trạng thái của băng.

Bạn có nhớ cuộc trò chuyện về nước siêu mát không? Vì vậy, bất kể bạn làm gì, ở nhiệt độ -38°C, ngay cả nước siêu làm mát tinh khiết nhất cũng đột ngột biến thành đá. Điều gì xảy ra với sự sụt giảm hơn nữa

nhiệt độ? Ở -120 °C, một điều kỳ lạ bắt đầu xảy ra với nước: nó trở nên siêu nhớt hoặc nhớt, giống như mật đường, và ở nhiệt độ dưới -135 °C, nó biến thành nước "thủy tinh" hoặc "thủy tinh" - một chất rắn trong đó không có cấu trúc tinh thể.

4. Tính chất lượng tử của nước

Ở cấp độ phân tử, nước còn đáng ngạc nhiên hơn. Năm 1995, một thí nghiệm tán xạ neutron do các nhà khoa học tiến hành đã cho một kết quả bất ngờ: các nhà vật lý phát hiện ra rằng neutron hướng vào các phân tử nước “nhìn thấy” ít hơn 25% proton hydro so với dự kiến.

Hóa ra với tốc độ một atto giây (10 -18 giây), một hiệu ứng lượng tử bất thường xảy ra và công thức hóa học của nước thay vì công thức thông thường - H 2 O, trở thành H 1,5 O!

5. Nước có trí nhớ không?

Vi lượng đồng căn, một giải pháp thay thế cho y học thông thường, tuyên bố rằng dung dịch pha loãng của một sản phẩm thuốc có thể có tác dụng chữa bệnh cho cơ thể, ngay cả khi hệ số pha loãng lớn đến mức không còn gì trong dung dịch ngoài các phân tử nước. Những người ủng hộ vi lượng đồng căn giải thích nghịch lý này bằng một khái niệm gọi là "bộ nhớ của nước", theo đó nước ở cấp độ phân tử có "bộ nhớ" của chất một khi hòa tan trong nó và giữ nguyên các đặc tính của dung dịch có nồng độ ban đầu sau đó không phân tử duy nhất của thành phần vẫn còn trong đó.

Một nhóm các nhà khoa học quốc tế do Giáo sư Madeleine Ennis từ Đại học Queen's Belfast đứng đầu, người chỉ trích các nguyên tắc của vi lượng đồng căn, đã tiến hành một thí nghiệm vào năm 2002 để bác bỏ hoàn toàn quan niệm này. đã có thể chứng minh thực tế về tác dụng của "bộ nhớ nước". Tuy nhiên, các thí nghiệm được tiến hành dưới sự giám sát của các chuyên gia độc lập, đã không mang lại kết quả. Tranh chấp về sự tồn tại của hiện tượng "bộ nhớ nước" vẫn tiếp tục.

Nước còn nhiều tính chất bất thường khác mà chúng tôi chưa đề cập trong bài viết này.

Văn học.

1. 5 điều thực sự kỳ lạ về nước / http://www.neatorama.com.
2. Bí ẩn của nước: lý thuyết về hiệu ứng Aristotle-Mpemba đã được tạo ra / http://www.o8ode.ru.
3. Nepomniachtchi N.N. Bí mật của thiên nhiên vô tri vô giác. Chất bí ẩn nhất trong vũ trụ / http://www.bibliotekar.ru.