Це явище називають ефектом Мпемби — дивовижним парадоксом, який став загадкою для вчених протягом десятиліть. Його відкрив у 1963 році танзанійський школяр Ерасто Мпемба, який помітив, що гаряча суміш морозива в морозильній камері застигає швидше, ніж холодна.
Експерименти підтвердили ефект: якщо помістити гарячу і холодну воду в морозильник, перша може замерзнути швидше. Причини цього явища досі активно досліджуються. Одна з основних теорій пов’язана з випаровуванням: гаряча вода втрачає більше об’єму через пар, і менша кількість води замерзає швидше. Інша гіпотеза говорить про розчинені в воді солі: у холодній воді вони знижують температуру замерзання, тоді як у гарячій воді солі випадають в осад і не заважають кристалізації.
Важливу роль відіграють і фізичні процеси всередині рідини. Конвекція та градієнт температури прискорюють перенесення тепла, а вода з високою початковою температурою втрачає тепло швидше через активний рух молекул. У 2017 році дослідники з Китаю та США дійшли остаточного пояснення: гаряча вода формує сильні водневі зв’язки й невеликі стабільні кластери молекул, які дозволяють льоду утворюватися швидше, ніж у холодній воді.
- Перевірити ефект Мпемби можна і вдома. Досить взяти дві формочки для льоду, залити в одну гарячу воду, а в другу — холодну, і спостерігати, яка замерзне першою. Часто результат дивує і стає приводом замислитися над силою простих природних явищ.
Ефект Мпемби показує, що навіть знайомі речі, як вода, можуть приховувати неймовірні таємниці. Навіть зазвичай зрозумілий процес замерзання ховає у собі складну фізику, чітко пов’язану з молекулярними зв’язками та термодинамікою, яка все ще захоплює уяву вчених і аматорів експериментів.
Читай також: