يتجمد بشكل أسرع الساخنة أو الباردة. لماذا يتجمد الماء الساخن بشكل أسرع من البرد
المياه هي واحدة من أكثر السوائل المذهلة في العالم ، والتي لها خصائص غير عادية. على سبيل المثال ، الجليد عبارة عن حالة سائلة صلبة ، وله ثقل معين أقل من الماء نفسه ، مما جعل ظهور وتطور الحياة على الأرض بعدة طرق ممكنة. بالإضافة إلى ذلك ، في العالم القريب من العالم وفي العالم العلمي ، هناك مناقشات حول أي الماء يتجمد بشكل أسرع - ساخن أو بارد. أي شخص يثبت تجميد أسرع للسائل الساخن في ظل ظروف معينة ويثبت علميا قراره سوف يحصل على مكافأة 1000 جنيه استرليني من الجمعية الملكية البريطانية للكيميائيين.
تاريخ الحالة
حقيقة أنه في ظل عدد من الظروف ، يتجمد الماء الساخن بشكل أسرع من الماء البارد في العصور الوسطى. لقد كان تفسير هذه الظاهرة عملاً كبيرًا لكل من فرانسيس بيكون ورينيه ديكارت. ومع ذلك ، من وجهة نظر الهندسة الحرارية الكلاسيكية ، لا يمكن تفسير هذا التناقض ، وحاولوا الصمت بشكل مخجل حيال ذلك. كان الدافع لاستمرار النقاش قصة غريبة إلى حد ما التي حصلت على تلميذ المدرسة التنزانية إراستو مبيمبا في عام 1963. مرة واحدة ، خلال درس طهي الحلوى في مدرسة الطهاة ، لم يتمكن الصبي ، الذي كان يصرف انتباهه عن أمور غريبة ، من تبريد مزيج الآيس كريم في الوقت المحدد ووضع محلول السكر في اللبن في الثلاجة الساخنة. لدهشته ، تم تبريد المنتج بشكل أسرع إلى حد ما من المنتج من زملائه الممارسين الذين كانوا يتابعون نظام درجة الحرارة لصنع الآيس كريم.
في محاولة لتوضيح جوهر هذه الظاهرة ، تحول الصبي إلى مدرس للفيزياء ، الذي سخر من تجاربه في الطهي دون الخوض في التفاصيل. ومع ذلك ، تميزت Erasto من مثابرة تحسد عليه واستمرت تجاربه ليس في الحليب ، ولكن في الماء. كان مقتنعا بأن تجميد الماء الساخن في بعض الحالات يكون أسرع من البرد.
عند دخوله إلى جامعة دار السلام ، حضر إيراستو ميمبي محاضرة للأستاذ دنيس أو. بعد التخرج ، حير الطالب العالم بمشكلة معدل تجميد الماء حسب درجة حرارته. DG سخر أوزبورن من صياغة السؤال ، قائلاً مع الشائعات أن أي dvoechnik يعرف أن الماء البارد سوف يتجمد بشكل أسرع. ومع ذلك ، فإن العناد الطبيعي للشاب جعل نفسه يشعر. لقد راهن مع الأستاذ ، واقترح هنا في المختبر إجراء اختبار تجريبي. وضع إراستو حاويتين من الماء في الفريزر ، كانت درجة حرارتهما في 95 درجة فهرنهايت (35 درجة مئوية) ، والثانية - 212 درجة فهرنهايت (100 درجة مئوية). ما كانت مفاجأة الأستاذ و "المشجعين" المحيطين به عندما تجمد الماء في الحاوية الثانية بشكل أسرع. منذ ذلك الحين ، سميت هذه الظاهرة باسم Mpemba Paradox.
ومع ذلك ، لا يوجد حتى الآن فرضية نظرية متناغمة تشرح مفبمبا مفبركة. ليس من الواضح ما هي العوامل الخارجية ، التركيب الكيميائي للمياه ، وجود الغازات الذائبة والمعادن فيه يؤثر على معدل تجميد السوائل في درجات حرارة مختلفة. مفارقة "تأثير Mpemba" هي أنه يتناقض مع أحد القوانين التي اكتشفها I Newton ، والتي تنص على أن وقت تبريد الماء يتناسب بشكل مباشر مع اختلاف درجة الحرارة بين السائل والبيئة. وإذا كانت جميع السوائل الأخرى تابعة تمامًا لهذا القانون ، فسيكون الماء في بعض الحالات استثناءً.
لماذا يتجمد الماء الساخن بشكل أسرعتي
هناك عدة إصدارات لماذا يتجمد الماء الساخن بشكل أسرع من البرد. أهمها هي:
- يتبخر الماء الساخن بشكل أسرع ، بينما ينخفض \u200b\u200bحجمه ، ويبرد حجم أصغر من السائل بشكل أسرع - عندما يتم تبريد الماء من + 100 درجة مئوية إلى 0 درجة مئوية ، تصل الخسائر الحجمية عند الضغط الجوي إلى 15٪ ؛
- تبادل الحرارة بين السائل والبيئة أعلى ، وكلما زاد الفرق في درجة الحرارة ، وبالتالي فإن فقدان حرارة الماء المغلي يمر بشكل أسرع ؛
- عند تبريد الماء الساخن ، تتشكل قشرة جليدية على سطحها ، مما يمنع التجميد الكامل للسائل وتبخره ؛
- عند ارتفاع درجة حرارة الماء ، يحدث خلط الحمل الحراري ، مما يقلل من وقت التجمد ؛
- الغازات الذائبة في الماء تخفض درجة التجمد ، فتستهلك الطاقة لتكوين البلورات - لا توجد غازات مذابة في الماء الساخن.
تم اختبار كل هذه الظروف مرارًا وتكرارًا. على وجه الخصوص ، وجد العالم الألماني ديفيد أويرباخ أن درجة حرارة التبلور بالماء الساخن أعلى قليلاً من درجة حرارة الماء البارد ، مما يجعل التجميد أسرع أولاً. ومع ذلك ، في وقت لاحق تم انتقاد تجاربه والعديد من العلماء مقتنعون بأن "تأثير Mpamba" حول الماء الذي يتجمد بشكل أسرع - ساخن أو بارد ، لا يمكن استنساخه إلا في ظل ظروف معينة ، لم يشارك أحد في البحث والتسليم في الوقت الحالي.
تقدم الجمعية الملكية البريطانية للكيماويات مكافأة قدرها 1000 جنيه إسترليني لشخص يمكنه أن يشرح بشكل علمي سبب تجمد الماء الساخن في بعض الحالات بشكل أسرع من البرد.
"لا يزال العلم الحديث لا يستطيع الإجابة على هذا السؤال البسيط للوهلة الأولى. يستخدم منتجو الآيس كريم والسقاة هذا التأثير في عملهم اليومي ، لكن لا أحد يعرف حقًا سبب هذا الأمر. هذه المشكلة معروفة منذ آلاف السنين ، لقد فكر الفلاسفة مثل أرسطو وديكارت في الأمر "، هذا ما قاله رئيس الجمعية الكيميائية الملكية البريطانية ، البروفيسور ديفيد فيليبس ، الذي نقلت كلماته في بيان صحفي للجمعية.
كيف هزم طباخ أفريقي أستاذ الفيزياء البريطاني
هذه ليست مزحة أبريل كذبة ، ولكنها حقيقة جسدية قاسية. العلم الحالي ، الذي يعمل بسهولة مع المجرات والثقوب السوداء ، يبني مسرعات عملاقة للبحث عن الكواركات والبوزونات ، ولا يمكن أن يفسر كيف تعمل المياه الأولية. يزعم كتاب المدرسة المدرسي بشكل قاطع أن تبريد الجسم الأكثر دفئًا يستغرق وقتًا أطول من تبريد الجسم البارد. لكن بالنسبة للمياه ، لا يتم احترام هذا القانون دائمًا. اهتم أرسطو بهذه المفارقة في القرن الرابع قبل الميلاد. ه. إليكم ما كتبه اليوناني القديم في كتاب Meteorologica I: "حقيقة أن تسخين الماء يسهم في تجميده. لذلك ، حاول الكثير من الناس ، عندما يرغبون في تبريد الماء الساخن بسرعة ، وضعه أولاً في الشمس ... "في العصور الوسطى ، حاول فرانسيس بيكون ورينيه ديكارت شرح هذه الظاهرة. للأسف ، لم ينجح فلا الفلاسفة العظماء ولا العلماء العديدون الذين طوروا الفيزياء الحرارية الكلاسيكية ، وبالتالي "نسينوا" هذه الحقيقة المزعجة لفترة طويلة.
وفقط في عام 1968 "تذكروا" بفضل التلميذ إراستو مبيمبي من تنزانيا ، بعيدًا عن أي علم. أثناء دراسته في مدرسة الطهي ، في عام 1963 ، تم تكليف Mpembe البالغ من العمر 13 عامًا بصنع الآيس كريم. وفقًا للتقنية ، كان من الضروري غلي الحليب ، وإذابة السكر فيه ، وتبريده إلى درجة حرارة الغرفة ، ثم وضعه في الثلاجة للتجميد. على ما يبدو ، لم يكن Mpemba طالبًا مجتهدًا وتردد. خوفًا من أنه لن يكون في الوقت المناسب بحلول نهاية الدرس ، وضع حليبًا ساخنًا في الثلاجة. وللمفاجأة ، تجمدت حتى قبل حليب رفاقه ، المطبوخ وفقًا لجميع القواعد.
عندما شارك Mpemba اكتشافه مع مدرس للفيزياء ، سخر منه أمام الفصل بأكمله. Mpemba تذكرت الاهانة. بعد خمس سنوات ، وهو بالفعل طالب جامعي في دار السلام ، كان في محاضرة لعالم الفيزياء الشهير دينيس ج. أوزبورن. بعد المحاضرة ، سأل العالم السؤال التالي: "إذا كنت تأخذ حاويتين متطابقتين مع كمية متساوية من المياه ، واحدة مع درجة حرارة 35 درجة مئوية (95 درجة فهرنهايت) ، والآخر 100 درجة مئوية (212 درجة فهرنهايت) ، ووضعها في الثلاجة ، ثم الماء في وعاء ساخن يتجمد بشكل أسرع. لماذا؟ "هل يمكنك أن تتخيل ردة فعل الأستاذ البريطاني على سؤال شاب من تنزانيا نسيه الله. سخر من طالب. ومع ذلك ، كان Mpemba على استعداد لمثل هذه الإجابة ودعا العالم للمراهنة. وتوجت جدالهم باختبار تجريبي ، أكد حقيقة ميمبا وهزيمة أوزبورن. لذلك دخل الطاهي الطالب اسمه في تاريخ العلوم ، ومن الآن فصاعدا تسمى هذه الظاهرة باسم "تأثير Mpemba". لرفضه ، التصريح كما لو كان "غير موجود" لا يعمل. هذه الظاهرة موجودة ، وكما كتب الشاعر ، "ليس بسن".
جزيئات الغبار والمواد المذابة هي المسؤولة؟
على مر السنين ، حاول الكثيرون كشف لغز المياه المتجمدة. تم اقتراح مجموعة كاملة من التفسيرات لهذه الظاهرة: التبخر ، والحمل الحراري ، وتأثير المواد المذابة - ولكن لا يمكن اعتبار أي من هذه العوامل نهائيًا. كرس عدد من العلماء حياتهم لتأثير Mpemba. جيمس براونريدج ، موظف في قسم السلامة من الإشعاع في جامعة ولاية نيويورك ، يدرس المفارقة في وقت فراغه لأكثر من عقد. بعد مئات التجارب ، يدعي العالم أن لديه أدلة على "الشعور بالذنب" من انخفاض حرارة الجسم. يشرح Braunridge أنه عند درجة حرارة 0 مئوية يبرد الماء فقط ، ويبدأ في التجمد عندما تنخفض درجة الحرارة أدناه. يتم تنظيم نقطة التجمد بواسطة الشوائب الموجودة في الماء - هم الذين يغيرون معدل تكوين بلورات الجليد. الشوائب ، وهذه هي جزيئات الغبار والبكتيريا والأملاح الذائبة ، لها خصائص درجة حرارة النواة ، عندما تتشكل بلورات الجليد حول مراكز التبلور. عندما تكون هناك عدة عناصر في الماء في وقت واحد ، يتم تحديد درجة حرارة التجمد من خلال العنصر الذي يحتوي على أعلى درجة حرارة للنواة.
للتجربة ، أخذ Braunridge عينتين من الماء من نفس درجة الحرارة ووضعهما في الثلاجة. وجد أن إحدى العينات تتجمد دائمًا قبل الأخرى - ربما بسبب مجموعة مختلفة من الشوائب.
تدعي Braunridge أن الماء الساخن يبرد بشكل أسرع بسبب زيادة الفرق بين درجات حرارة الماء والمجمد - وهذا يساعده في الوصول إلى نقطة التجمد قبل أن يصل الماء البارد إلى نقطة التجمد الطبيعية ، والتي تقل درجة حرارة 5 درجات مئوية على الأقل.
ومع ذلك ، فإن منطق براونريدج يثير الكثير من الأسئلة. لذلك ، فإن أولئك الذين سيكونون قادرين على شرح تأثير Mpemba بطريقتهم الخاصة لديهم فرصة للتنافس على ألف جنيه من الجمعية الكيميائية الملكية البريطانية.
21.11.2017 11.10.2018 الكسندر فيرتسيف
« أي ماء يتجمد أسرع أو بارد؟"- حاول طرح سؤال على أصدقائك ، فغالبًا ما يجيب معظمهم على أن الماء البارد يتجمد بشكل أسرع - ويرتكب خطأً.
في الواقع ، إذا تم وضع سفينتين من نفس الشكل والحجم في الفريزر في نفس الوقت ، إحداها تحتوي على الماء البارد والآخر ساخن ، فإن الماء الساخن سوف يتجمد بشكل أسرع.
قد يبدو هذا التصريح سخيفًا وغير معقول. إذا اتبعت المنطق ، يجب أن يبرد الماء الساخن أولاً إلى درجة حرارة البرد ، ويجب أن يتحول البرد في هذا الوقت بالفعل إلى ثلج.
فلماذا يتغلب الماء الساخن على الماء البارد في طريقه للتجميد؟ دعنا نحاول معرفة ذلك.
تاريخ الملاحظات والبحوث
لاحظ الناس تأثيرًا متناقضًا منذ العصور القديمة ، ولكن لم يعلق أحد أهمية خاصة عليه. وهكذا ، أشار أريستوتيل ، وكذلك رينيه ديكارت وفرانسيس بيكون ، في سجلاتهم إلى أنهم لم يتطابقوا مع سرعة تجميد الماء البارد والساخن. ظاهرة غير عادية تتجلى في كثير من الأحيان في الحياة اليومية.
لفترة طويلة ، لم يتم دراسة هذه الظاهرة بأي شكل من الأشكال ولم تسبب اهتمامًا خاصًا بين العلماء.
بدأت دراسة التأثير غير العادي في عام 1963 عندما لاحظ أحد الطلاب الباحثين من تنزانيا ، Erasto Mpemba ، أن اللبن الساخن للأيس كريم يتجمد بشكل أسرع من البرد. على أمل الحصول على شرح لأسباب التأثير غير العادي ، طرح الشاب سؤالًا لمعلم الفيزياء في المدرسة. ومع ذلك ، ضحك المعلم فقط عليه.
في وقت لاحق ، كرر Mpemba التجربة ، ولكن في تجربته لم يستخدم الحليب ، ولكن الماء ، وتكرر التأثير المتناقض مرة أخرى.
بعد 6 سنوات - في عام 1969 ، طرح ميمبا هذا السؤال على أستاذ الفيزياء دينيس أوزبورن الذي وصل إلى مدرسته. كان الأساتذة مهتمين بمراقبة الشاب ، ونتيجة لذلك ، أجريت تجربة تؤكد وجود التأثير ، ولكن لم يتم إثبات أسباب هذه الظاهرة.
منذ ذلك الحين سميت الظاهرة تأثير Mpemba.
على مدار تاريخ الملاحظات العلمية بأكمله ، تم طرح العديد من الفرضيات حول أسباب هذه الظاهرة.
لذلك في عام 2012 ، كانت الجمعية الكيميائية الملكية البريطانية قد أعلنت عن مسابقة للفرضيات تشرح تأثير Mpemba. شارك العلماء من جميع أنحاء العالم في المسابقة ، وتم تسجيل ما مجموعه 22000 ورقة علمية. على الرغم من هذا العدد الكبير من المقالات ، لم يوضح أي منهم مفارقة مبيمبا.
كانت النسخة الأكثر شيوعًا وفقًا لذلك ، يتجمد الماء الساخن بشكل أسرع ، لأنه يتبخر ببساطة بشكل أسرع ، يصبح حجمه أصغر ، ومع انخفاض الحجم ، يزداد معدل تبريده. تم دحض الإصدار الأكثر شيوعًا في نهاية المطاف حيث أجريت تجربة تم فيها استبعاد التبخر ، وتم تأكيد التأثير.
يعتقد علماء آخرون أن سبب تأثير Mpemba هو تبخر الغازات الذائبة في الماء. في رأيهم ، أثناء التسخين ، تتبخر الغازات الذائبة في الماء ، بسبب اكتسابها أعلى من الكثافة الباردة. كما تعلمون ، تؤدي الزيادة في الكثافة إلى تغيير في الخصائص الفيزيائية للماء (زيادة في التوصيل الحراري) ، وبالتالي زيادة في معدل التبريد.
بالإضافة إلى ذلك ، تم طرح عدد من الفرضيات التي تصف معدل دوران المياه ، وهذا يتوقف على درجة الحرارة. حاولت العديد من الدراسات إثبات العلاقة بين مادة الحاويات التي يوجد فيها السائل. يبدو أن العديد من النظريات معقولة للغاية ، لكن لا يمكن تأكيدها علميا بسبب نقص البيانات الأولية والتناقضات في تجارب أخرى ، أو لأن العوامل المحددة لم تكن قابلة للمقارنة مع معدل تبريد الماء. وشكك بعض العلماء في أعمالهم في وجود التأثير.
في عام 2013 ، قال باحثون من جامعة نانيانغ للتكنولوجيا في سنغافورة إنهم حلوا لغز تأثير Mpemba. وفقًا لدراستهم ، يكمن سبب هذه الظاهرة في حقيقة أن كمية الطاقة المخزّنة في روابط الهيدروجين بين جزيئات الماء البارد والساخن تختلف اختلافًا كبيرًا.
أظهرت أساليب المحاكاة بالكمبيوتر النتائج التالية: كلما ارتفعت درجة حرارة الماء ، زادت المسافة بين الجزيئات بسبب زيادة قوى التنافر. وبالتالي ، فإن روابط الهيدروجين للجزيئات ممتدة ، لتخزين المزيد من الطاقة. عند التبريد ، تبدأ الجزيئات في الاقتراب من بعضها البعض ، فتطلق الطاقة من روابط الهيدروجين. في هذه الحالة ، يصاحب عودة الطاقة انخفاض في درجة الحرارة.
في أكتوبر 2017 ، اكتشف علماء الفيزياء الإسبانية أثناء الدراسة التالية أن إزالة المادة من التوازن (التسخين القوي قبل التبريد القوي) يلعب دورًا مهمًا في تكوين التأثير. لقد حددوا الشروط التي بموجبها يكون احتمال ظهور التأثير هو الحد الأقصى. بالإضافة إلى ذلك ، أكد علماء من إسبانيا وجود تأثير عكسي لمبيمبا. وجدوا أنه عند تسخينها ، يمكن أن تصل العينة الباردة إلى درجة حرارة عالية بشكل أسرع من درجة الحرارة الدافئة.
على الرغم من المعلومات الشاملة والتجارب العديدة ، يعتزم العلماء مواصلة دراسة التأثير.
تأثير Mpemba في الحياة الحقيقية
هل تساءلت يوما لماذا تمتلئ حلبة التزحلق بالماء الساخن في فصل الشتاء وليس البرد؟ كما فهمت بالفعل ، فإنهم يفعلون ذلك لأن حلبة التزلج على الجليد المملوءة بالماء الساخن سوف تتجمد بشكل أسرع مما لو كانت مليئة بالبرد. وللسبب نفسه ، يتم سكب الشرائح في مدن الجليد الشتوية بالماء الساخن.
وبالتالي ، فإن معرفة وجود هذه الظاهرة تتيح للناس توفير الوقت في إعداد المواقع للرياضات الشتوية.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام تأثير Mpemba أحيانًا في الصناعة - لتقليل وقت تجميد المنتجات والمواد والمواد التي تحتوي على المياه.
في هذه المقالة ، سننظر في سبب تجميد الماء الساخن بشكل أسرع من الماء البارد.
الماء الساخن يتجمد بشكل أسرع من البرد! هذه الخاصية المذهلة للمياه ، والتي لا يمكن للعلم أن يكتشفها حتى الآن ، معروفة منذ العصور القديمة. على سبيل المثال ، وجد أرسطو أيضًا وصفًا لصيد الأسماك في فصل الشتاء: قام الصيادون بإدخال قضبان الصيد في الثقوب في الجليد ، وبحيث يتجمدون بشكل أسرع ، فإنهم يصبون الجليد على الماء الدافئ. كان اسم هذه الظاهرة يدعى إراستو ميمبا في ستينيات القرن العشرين. لاحظ منيمبا تأثيرًا غريبًا عند تحضير الآيس كريم ، وتحول إلى الدكتور فيكتور دنيس أوزبورن مدرس الفيزياء. قام Mpemba و Dr. Osborne بتجربة الماء بدرجات حرارة مختلفة وخلصوا: يبدأ الماء المغلي تقريبًا في التجمد بشكل أسرع من الماء في درجة حرارة الغرفة. أجرى علماء آخرون تجاربهم الخاصة وحصل كل مرة على نتائج مماثلة.
التفسير المادي
لا يوجد تفسير مقبول عالميًا لسبب حدوث ذلك. يشير العديد من الباحثين إلى أن الأمر كله يتعلق بالتبريد الفائق للسائل ، والذي يحدث عندما تنخفض درجة حرارته عن درجة التجمد. بمعنى آخر ، إذا تجمد الماء عند درجة حرارة أقل من 0 درجة مئوية ، فيمكن أن تكون درجة حرارة الماء المبرد فائقًا ، على سبيل المثال -2 درجة مئوية ويظل سائلاً دون أن يتحول إلى ثلج. عندما نحاول تجميد الماء البارد ، فهناك فرصة لتهدأ أولاً ، ولن تصلب إلا بعد مرور بعض الوقت. في المياه الساخنة ، تحدث عمليات أخرى. يرتبط تحوله الأكثر سرعة إلى جليد بالحمل الحراري.
الحمل الحراري - هذه ظاهرة جسدية ترتفع فيها الطبقات السفلية الدافئة للسوائل ، والأعلى ، مبردة ، منخفضة.
مرحبا عزيزي عشاق حقائق مثيرة للاهتمام. اليوم سنتحدث عنك. لكنني أعتقد أن السؤال المطروح في العنوان قد يبدو سخيفًا - لكن يجب أن يعتمد المرء دائمًا بالكامل على "المنطق السليم" السيئ السمعة ، وليس على تجربة اختبار صارمة تمامًا. دعونا نحاول معرفة لماذا يتجمد الماء الساخن بشكل أسرع من البرد؟
الخلفية التاريخية
في قضية تجميد الماء البارد والساخن ، "لم يكن كل شيء نظيفًا" تم ذكره حتى في كتابات أرسطو ، ثم كتب F. Bacon و R. Descartes و J. Black ملاحظات مماثلة. في التاريخ الحديث ، تم إعطاء هذا التأثير اسم "مفارقة Mpemba" - باسم تلميذ من Tanganyika Erasto Mpemba ، الذي طرح على أستاذ الفيزياء الزائر نفس السؤال.
لم ينشأ سؤال الصبي من نقطة الصفر ، ولكن من الملاحظات الشخصية البحتة لعملية خلط الآيس كريم يمزج في المطبخ. بالطبع ، سخر زملاء الدراسة الذين كانوا حاضرين هناك ، إلى جانب مدرس المدرسة ، من Mpemba - ومع ذلك ، بعد إجراء اختبار تجريبي شخصيًا من قِبل البروفيسور د. أوسبورن ، فإن رغبتهم في السخرية من إيراستو "تبخرت". علاوة على ذلك ، نشر Mpemba مع أستاذ في عام 1969 وصفًا مفصلاً لهذا التأثير في تعليم الفيزياء - ومنذ ذلك الحين تم تثبيت الاسم المذكور أعلاه في الأدبيات العلمية.
ما هو جوهر هذه الظاهرة؟
إعداد التجربة بسيط للغاية: يتم اختبار ceteris paribus ، نفس الأوعية الرقيقة ، تحتوي على كميات متساوية تمامًا من الماء ، تختلف فقط في درجة الحرارة. يتم تحميل الأوعية في الثلاجة ، وبعد ذلك يتم تسجيل الوقت حتى تشكيل الجليد في كل منها. المفارقة هي أن هذا يحدث في وعاء بسائل أكثر سخونة في البداية.
كيف تفسر الفيزياء الحديثة هذا؟
لا تحتوي المفارقة على تفسير عالمي ، حيث تحدث عدة عمليات متوازية معًا ، قد تختلف مساهمتها عن الشروط الأولية المحددة - ولكن مع نتيجة موحدة:
- قدرة التبريد الفائق السائلة - الماء البارد في البداية يكون أكثر عرضة لخفض حرارة الجسم ، أي يبقى سائلاً عندما تكون درجة حرارته بالفعل أقل من نقطة التجمد
- التبريد المتسارع - يتحول البخار من الماء الساخن إلى بلورات ثلجية جليدية ، والتي عندما تسقط ، تسرع العملية ، وتعمل "كمبادل حراري خارجي" إضافي
- تأثير العزل - على عكس الماء البارد الساخن يتجمد من أعلى ، مما يؤدي إلى انخفاض في نقل الحرارة بواسطة الحمل الحراري والإشعاع
هناك عدد من التفسيرات الأخرى (آخر مرة عقدت فيها الجمعية الكيميائية الملكية البريطانية مسابقة لأفضل فرضية مؤخرًا ، في عام 2012) - ولكن لا توجد حتى الآن نظرية لا لبس فيها لجميع حالات مجموعات شروط الإدخال ...
