Question

Какой стакан с водой замёрзнет быстрее, с горячей или холодной?

Answer 1

С горячей............

Answer 2

Ученый из Вашингтонского университета предложил объяснение загадочного явления, известного еще со времен Аристотеля: почему горячая вода замерзает быстрее, чем холодная .

Это странное и труднообъяснимое явление впервые было обнаружено греческим философом. Эти знания воскресил танзанский студент Эрасто Мпемба в 1969 году. Мпемба заметил, что подслащенное молоко, которое он использовал для приготовления мороженного, застывает быстрее, если оно было предварительно нагрето. Явление получило название эффекта Мпембы, оно широко применяется на практике. Например, специалисты советую автомобилистам заливать зимой в бачок омывателя холодную, а не горячую воду . Но что лежит в основе этого явления, долгое время оставалось неизвестным.

Д-р Джонатан Катц (Jonathan Katz) из Вашингтонского университета исследовал это явление и пришел к выводу, что важную роль в нем играют растворенные в воде вещества, которые при нагревании осаждаются, сообщает EurekAlert.

Под растворенными веществами д-р Катц подразумевает бикарбонаты кальция и магния, которые содержатся в жесткой воде . Когда воду нагревают, эти вещества осаждаются, образуя накипь на стенках чайника. Вода, которая никогда не нагревалась, содержит эти примеси. По мере ее замерзания и образования кристаллов льда концентрация примесей в воде увеличивается в 50 раз. Из-за этого понижается точка замерзания воды . «И теперь вода должна еще остывать, чтобы замерзнуть », - поясняет д-р Катц.

Существует вторая причина, препятствующая замерзанию не нагревавшейся воды . Понижение точки замерзания воды уменьшает разницу температур между твердой и жидкой фазами. «Поскольку скорость, с которой вода теряет тепло, зависит от этой разницы температур, вода, которая не подвергалась нагреванию, хуже остывает» , - комментирует д-р Катц.

По мнению ученого, его теория может быть проверена экспериментально, т. к. эффект Мпембы становится более заметным для более жесткой воды .

Answer 3

Какой стакан с водой замёрзнет быстрее, с горячей или холодной?

Исследования показывают, что стакан с горячей водой может замерзнуть быстрее, чем стакан с холодной водой. Это явление известно как "эффект Мпемба" и до сих пор вызывает дискуссии и споры среди ученых.

Однако, необходимо отметить, что эффект Мпемба не всегда наблюдается и зависит от различных факторов, таких как начальная температура воды, окружающая среда и условия замерзания. В некоторых случаях, стакан с холодной водой может замерзнуть быстрее.

Причины, по которым стакан с горячей водой может замерзнуть быстрее, могут быть следующими:

1. Эффект конвекции: Горячая вода может вызывать конвекцию, то есть движение воды внутри стакана. Это может приводить к более равномерному распределению тепла и более быстрому охлаждению воды.

2. Испарение: Горячая вода испаряется быстрее, чем холодная. В процессе испарения вода отдает тепло окружающей среде, что может способствовать более быстрому охлаждению.

3. Теплопроводность: Горячая вода может иметь более высокую теплопроводность, что позволяет ей передавать тепло окружающей среде быстрее.

Однако, следует отметить, что эффект Мпемба не является универсальным и может быть наблюдаемым только в определенных условиях. В реальной жизни результаты могут варьироваться в зависимости от множества факторов.

Примечание: При ответе на этот вопрос использовались результаты исследований, но необходимо отметить, что эффект Мпемба до сих пор вызывает дискуссии и споры среди ученых, и его механизмы до конца не ясны.