വെള്ളം തൽക്ഷണം മരവിക്കുന്നു. എന്തുകൊണ്ടാണ് ചൂടുവെള്ളം തണുത്ത വെള്ളത്തേക്കാൾ വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നത്

ചൂടുവെള്ളം തണുത്ത വെള്ളത്തേക്കാൾ വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ടെന്ന ചോദ്യം ഈ ലേഖനത്തിൽ നമ്മൾ നോക്കും.

തണുത്ത വെള്ളത്തേക്കാൾ വളരെ വേഗത്തിൽ ചൂടുവെള്ളം മരവിക്കുന്നു! ജലത്തിന്റെ ഈ അത്ഭുതകരമായ സ്വത്ത്, ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ഇപ്പോഴും കൃത്യമായ വിശദീകരണം കണ്ടെത്താൻ കഴിയില്ല, പുരാതന കാലം മുതൽ അറിയപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, അരിസ്റ്റോട്ടിലിൽ പോലും, ശൈത്യകാല മത്സ്യബന്ധനത്തിന്റെ ഒരു വിവരണം ഉണ്ട്: മത്സ്യത്തൊഴിലാളികൾ ഐസ് ദ്വാരങ്ങളിൽ മത്സ്യബന്ധന വടികൾ തിരുകുകയും, അങ്ങനെ അവർ മരവിപ്പിക്കുകയും, ഐസിൽ ചെറുചൂടുള്ള വെള്ളം ഒഴിക്കുകയും ചെയ്തു. ഈ പ്രതിഭാസത്തിന്റെ പേര് XX നൂറ്റാണ്ടിന്റെ 60 കളിൽ ഇറാസ്റ്റോ എംപെംബ എന്ന പേരിലാണ് നൽകിയത്. ഐസ്ക്രീം തയ്യാറാക്കിക്കൊണ്ടിരിക്കുമ്പോൾ ഒരു വിചിത്രമായ പ്രഭാവം Mnemba ശ്രദ്ധിച്ചു, വിശദീകരണത്തിനായി തന്റെ ഭൗതികശാസ്ത്ര അധ്യാപകനായ ഡോ. ഡെനിസ് ഓസ്ബോണിന്റെ അടുത്തേക്ക് തിരിഞ്ഞു. എംപെംബയും ഡോ. ​​ഓസ്ബോണും വ്യത്യസ്ത ഊഷ്മാവിലുള്ള വെള്ളത്തിൽ പരീക്ഷണം നടത്തി, ഏതാണ്ട് തിളയ്ക്കുന്ന വെള്ളം ഊഷ്മാവിൽ വെള്ളത്തേക്കാൾ വളരെ വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കാൻ തുടങ്ങുമെന്ന് നിഗമനം ചെയ്തു. മറ്റ് ശാസ്ത്രജ്ഞർ സ്വന്തം പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുകയും ഓരോ തവണയും സമാനമായ ഫലങ്ങൾ നേടുകയും ചെയ്തു.

ശാരീരിക പ്രതിഭാസത്തിന്റെ വിശദീകരണം

എന്തുകൊണ്ടാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നത് എന്നതിന് പൊതുവായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട വിശദീകരണമില്ല. പല ഗവേഷകരും സൂചിപ്പിക്കുന്നത് ദ്രാവകത്തിന്റെ ഹൈപ്പോഥെർമിയയെക്കുറിച്ചാണ്, അതിന്റെ താപനില മരവിപ്പിക്കുന്ന പോയിന്റിന് താഴെയാകുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്നു. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, 0 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിനു താഴെയുള്ള താപനിലയിൽ വെള്ളം മരവിപ്പിക്കുകയാണെങ്കിൽ, സൂപ്പർ കൂൾഡ് ജലത്തിന് -2 ° C താപനില ഉണ്ടാകും, അതേ സമയം ഐസായി മാറാതെ ദ്രാവകമായി തുടരും. തണുത്ത വെള്ളം മരവിപ്പിക്കാൻ ശ്രമിക്കുമ്പോൾ, അത് ആദ്യം സൂപ്പർ കൂളാകാനും കുറച്ച് സമയത്തിന് ശേഷം കഠിനമാകാനും സാധ്യതയുണ്ട്. മറ്റ് പ്രക്രിയകൾ ചൂടായ വെള്ളത്തിൽ നടക്കുന്നു. ഐസായി അതിന്റെ വേഗത്തിലുള്ള പരിവർത്തനം സംവഹനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

സംവഹനം- ഇത് ഒരു ഭൗതിക പ്രതിഭാസമാണ്, അതിൽ ദ്രാവകത്തിന്റെ ഊഷ്മള താഴത്തെ പാളികൾ ഉയർന്നുവരുന്നു, മുകളിലത്തെ, തണുപ്പിച്ചവ, വീഴുന്നു.

തണുത്ത വെള്ളം ചൂടുവെള്ളത്തേക്കാൾ വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നുവെന്ന് വ്യക്തമാണ്, കാരണം തുല്യ സാഹചര്യങ്ങളിൽ ചൂടുവെള്ളം തണുപ്പിക്കാനും പിന്നീട് മരവിപ്പിക്കാനും കൂടുതൽ സമയമെടുക്കും. എന്നിരുന്നാലും, സഹസ്രാബ്ദ നിരീക്ഷണങ്ങളും ആധുനിക പരീക്ഷണങ്ങളും വിപരീതവും ശരിയാണെന്ന് തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്: ചില വ്യവസ്ഥകളിൽ, ചൂടുവെള്ളം തണുത്ത വെള്ളത്തേക്കാൾ വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നു. സയൻസിയം ഈ പ്രതിഭാസത്തെ വിശദീകരിക്കുന്നു:

മുകളിലെ വീഡിയോയിൽ വിശദീകരിച്ചതുപോലെ, തണുത്ത വെള്ളത്തേക്കാൾ വേഗത്തിൽ ചൂടുവെള്ളം മരവിപ്പിക്കുന്ന പ്രതിഭാസത്തെ എംപെംബ ഇഫക്റ്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് 1963 ൽ ഒരു സ്കൂൾ പ്രോജക്റ്റിന്റെ ഭാഗമായി ഐസ്ക്രീം ഉണ്ടാക്കിയ ടാൻസാനിയൻ വിദ്യാർത്ഥി എറാസ്റ്റോ എംപെമ്പയുടെ പേരിലാണ്. വിദ്യാർത്ഥികൾക്ക് ക്രീം, പഞ്ചസാര എന്നിവയുടെ മിശ്രിതം തിളപ്പിക്കുക, അത് തണുപ്പിക്കുക, തുടർന്ന് ഫ്രീസറിൽ ഇടുക.

പകരം, എറാസ്റ്റോ തന്റെ മിശ്രിതം തണുക്കാൻ കാത്തിരിക്കാതെ, ചൂടുള്ള ഉടൻ തന്നെ ഇട്ടു. തൽഫലമായി, 1.5 മണിക്കൂറിന് ശേഷം, അവന്റെ മിശ്രിതം ഇതിനകം മരവിപ്പിച്ചിരുന്നു, എന്നാൽ മറ്റ് വിദ്യാർത്ഥികളുടെ മിശ്രിതങ്ങൾ അങ്ങനെയല്ല. ഈ പ്രതിഭാസത്തിൽ ആകൃഷ്ടനായി, എംപെംബ ഫിസിക്സ് പ്രൊഫസർ ഡെനിസ് ഓസ്ബോണുമായി പ്രശ്നം പഠിക്കാൻ തുടങ്ങി, 1969 ൽ അവർ ഒരു ലേഖനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു, തണുത്ത വെള്ളത്തേക്കാൾ വേഗത്തിൽ ചൂടുവെള്ളം മരവിക്കുന്നു. പിയർ-റിവ്യൂ ചെയ്ത ആദ്യത്തെ പഠനമായിരുന്നു ഇത്, എന്നാൽ ഈ പ്രതിഭാസം തന്നെ അരിസ്റ്റോട്ടിലിന്റെ പേപ്പറുകളിൽ പരാമർശിച്ചിട്ടുണ്ട്, ബിസി നാലാം നൂറ്റാണ്ട് മുതലുള്ളതാണ്. ഇ. ഫ്രാൻസിസ് ബേക്കണും ഡെസ്കാർട്ടസും അവരുടെ പഠനങ്ങളിൽ ഈ പ്രതിഭാസം രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.

എന്താണ് സംഭവിക്കുന്നതെന്ന് വിശദീകരിക്കുന്നതിനുള്ള നിരവധി ഓപ്ഷനുകൾ വീഡിയോ പട്ടികപ്പെടുത്തുന്നു:

1. മഞ്ഞ് ഒരു വൈദ്യുതചാലകമാണ്, അതിനാൽ തണുത്ത വെള്ളം ചൂടുള്ള ഗ്ലാസിനേക്കാൾ നന്നായി ചൂട് സംഭരിക്കുന്നു, അതുമായി സമ്പർക്കത്തിൽ ഐസ് ഉരുകുന്നു.
2. ചെറുചൂടുള്ള വെള്ളത്തേക്കാൾ കൂടുതൽ അലിഞ്ഞുചേർന്ന വാതകങ്ങൾ തണുത്ത വെള്ളത്തിൽ ഉണ്ട്, ഇത് തണുപ്പിക്കൽ നിരക്കിൽ ഒരു പങ്കു വഹിക്കുമെന്ന് ഗവേഷകർ അനുമാനിക്കുന്നു, എന്നിരുന്നാലും ഇത് എങ്ങനെയെന്ന് ഇതുവരെ വ്യക്തമായിട്ടില്ല.
3. ബാഷ്പീകരണം മൂലം ചൂടുവെള്ളത്തിന് കൂടുതൽ ജല തന്മാത്രകൾ നഷ്ടപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ മരവിപ്പിക്കുന്നതിന് കുറച്ച് ശേഷിക്കുന്നു
4. സംവഹന പ്രവാഹങ്ങൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ ചൂടുവെള്ളം വേഗത്തിൽ തണുപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഈ വൈദ്യുതധാരകൾ ഉണ്ടാകുന്നത്, ഒന്നാമതായി, ഗ്ലാസിലെ വെള്ളം ഉപരിതലത്തിലും വശങ്ങളിലും തണുക്കുകയും, തണുത്ത വെള്ളം മുങ്ങുകയും ചൂടുള്ള വെള്ളം ഉയരുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു ചൂടുള്ള ഗ്ലാസിൽ, സംവഹന പ്രവാഹങ്ങൾ കൂടുതൽ സജീവമാണ്, ഇത് തണുപ്പിക്കൽ നിരക്കിനെ ബാധിക്കും.

എന്നിരുന്നാലും, 2016 ൽ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം നിയന്ത്രിത പഠനം നടത്തി, അത് വിപരീതഫലം കാണിച്ചു: ചൂടുവെള്ളം തണുത്ത വെള്ളത്തേക്കാൾ വളരെ സാവധാനത്തിൽ മരവിച്ചു. അതേസമയം, തെർമോകൗളിന്റെ സ്ഥാനം - താപനില കുറയുന്നത് നിർണ്ണയിക്കുന്ന ഉപകരണം - വെറും ഒരു സെന്റീമീറ്ററോളം മാറ്റുന്നത് എംപെംബ ഇഫക്റ്റിന്റെ രൂപത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നതായി ശാസ്ത്രജ്ഞർ ശ്രദ്ധിച്ചു. സമാനമായ മറ്റ് കൃതികളുടെ പഠനം കാണിക്കുന്നത്, എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളിലും ഈ പ്രഭാവം നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ, ഒരു സെന്റീമീറ്ററിനുള്ളിൽ തെർമോകോളിന്റെ സ്ഥാനചലനം ഉണ്ടായിരുന്നു.

ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ ചൂടുവെള്ളം തണുത്ത വെള്ളത്തേക്കാൾ വേഗത്തിൽ മരവിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് ശാസ്ത്രീയമായി വിശദീകരിക്കുന്ന ആർക്കും ബ്രിട്ടീഷ് റോയൽ സൊസൈറ്റി ഓഫ് കെമിസ്ട്രി £ 1,000 അവാർഡ് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

"ആധുനിക ശാസ്ത്രത്തിന് ഇപ്പോഴും ഈ ലളിതമായ ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം നൽകാൻ കഴിയില്ല. ഐസ്ക്രീം നിർമ്മാതാക്കളും ബാർട്ടെൻഡർമാരും അവരുടെ ദൈനംദിന ജോലിയിൽ ഈ പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുന്നു, എന്നാൽ ഇത് എന്തിനാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നതെന്ന് ആർക്കും അറിയില്ല. ഈ പ്രശ്നം സഹസ്രാബ്ദങ്ങളായി അറിയപ്പെടുന്നു, അരിസ്റ്റോട്ടിൽ, ഡെസ്കാർട്ടസ് തുടങ്ങിയ തത്ത്വചിന്തകർ ഇതിനെക്കുറിച്ച് ചിന്തിച്ചിട്ടുണ്ട്, ”ബ്രിട്ടീഷ് റോയൽ സൊസൈറ്റി ഓഫ് കെമിസ്ട്രിയുടെ പ്രസിഡന്റ് പ്രൊഫസർ ഡേവിഡ് ഫിലിപ്സ് സൊസൈറ്റിയിൽ നിന്നുള്ള ഒരു പത്രക്കുറിപ്പിൽ ഉദ്ധരിച്ചു.

ആഫ്രിക്കയിൽ നിന്നുള്ള ഒരു പാചകക്കാരൻ എങ്ങനെയാണ് ഒരു ബ്രിട്ടീഷ് ഫിസിക്സ് പ്രൊഫസറെ പരാജയപ്പെടുത്തിയത്

ഇത് ഏപ്രിൽ ഫൂളിന്റെ തമാശയല്ല, മറിച്ച് കഠിനമായ ശാരീരിക യാഥാർത്ഥ്യമാണ്. ഗാലക്സികളും തമോദ്വാരങ്ങളും ഉപയോഗിച്ച് എളുപ്പത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന, ക്വാർക്കുകളും ബോസോണുകളും തിരയാൻ ഭീമൻ ആക്സിലറേറ്ററുകൾ നിർമ്മിക്കുന്ന നിലവിലെ ശാസ്ത്രത്തിന് പ്രാഥമിക ജലം എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയില്ല. തണുത്ത ശരീരത്തേക്കാൾ ചൂടുള്ള ശരീരം തണുക്കാൻ കൂടുതൽ സമയമെടുക്കുമെന്ന് ഒരു സ്കൂൾ പാഠപുസ്തകം വ്യക്തമായി പറയുന്നു. എന്നാൽ വെള്ളത്തിന്, ഈ നിയമം എല്ലായ്പ്പോഴും പാലിക്കപ്പെടുന്നില്ല. ബിസി നാലാം നൂറ്റാണ്ടിൽ അരിസ്റ്റോട്ടിൽ ഈ വിരോധാഭാസത്തിലേക്ക് ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു. ഇ. പുരാതന ഗ്രീക്ക് മെറ്റീരിയോളജിക്ക I എന്ന പുസ്‌തകത്തിൽ എഴുതിയത് ഇതാണ്: “വെള്ളം മുൻകൂട്ടി ചൂടാക്കുന്നത് അതിനെ മരവിപ്പിക്കുന്നു. അതിനാൽ, പലരും, ചൂടുവെള്ളം വേഗത്തിൽ തണുപ്പിക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുമ്പോൾ, ആദ്യം അത് വെയിലിൽ വയ്ക്കുക ... ”മധ്യകാലഘട്ടത്തിൽ, ഫ്രാൻസിസ് ബേക്കണും റെനെ ഡെകാർട്ടസും ഈ പ്രതിഭാസം വിശദീകരിക്കാൻ ശ്രമിച്ചു. അയ്യോ, മഹാനായ തത്ത്വചിന്തകരോ ക്ലാസിക്കൽ തെർമൽ ഫിസിക്സ് വികസിപ്പിച്ച നിരവധി ശാസ്ത്രജ്ഞരോ ഇതിൽ വിജയിച്ചില്ല, അതിനാൽ ഈ അസുഖകരമായ വസ്തുത വളരെക്കാലമായി "മറക്കപ്പെട്ടു".

1968-ൽ മാത്രമാണ് അവർ "ഓർമ്മിച്ചത്", ടാൻസാനിയയിൽ നിന്നുള്ള എറാസ്റ്റോ എംപെംബ എന്ന സ്കൂൾ വിദ്യാർത്ഥിക്ക്, ഒരു ശാസ്ത്രത്തിൽ നിന്നും വളരെ അകലെയാണ്. ആർട്ട് സ്കൂളിൽ പഠിക്കുമ്പോൾ, 1963 ൽ, 13 വയസ്സുള്ള എംപെമ്പെ ഐസ്ക്രീം ഉണ്ടാക്കാൻ നിയോഗിക്കപ്പെട്ടു. സാങ്കേതികവിദ്യ അനുസരിച്ച്, പാൽ തിളപ്പിക്കുക, അതിൽ പഞ്ചസാര അലിയിക്കുക, ഊഷ്മാവിൽ തണുപ്പിക്കുക, തുടർന്ന് ഫ്രീസുചെയ്യാൻ ഫ്രിഡ്ജിൽ ഇടുക. പ്രത്യക്ഷത്തിൽ, എംപെമ്പ ഉത്സാഹമുള്ള വിദ്യാർത്ഥിയായിരുന്നില്ല, മടിച്ചു. പഠിത്തം കഴിയുമ്പോഴേക്കും സമയമാകുമോ എന്ന ഭയത്താൽ ചൂടുള്ള പാൽ റഫ്രിജറേറ്ററിൽ വച്ചു. അവനെ അത്ഭുതപ്പെടുത്തി, എല്ലാ നിയമങ്ങളും അനുസരിച്ച് തയ്യാറാക്കിയ തന്റെ സഖാക്കളുടെ പാലിനേക്കാൾ നേരത്തെ അത് മരവിച്ചു.

എംപെമ്പ തന്റെ കണ്ടുപിടുത്തം ഒരു ഫിസിക്‌സ് അദ്ധ്യാപകനുമായി പങ്കുവെച്ചപ്പോൾ, അവൻ മുഴുവൻ ക്ലാസ്സിന്റെ മുന്നിൽ അവനെ കളിയാക്കി. എംപെമ്പ വേദന ഓർത്തു. അഞ്ച് വർഷത്തിന് ശേഷം, ഇതിനകം ഡാർ എസ് സലാമിലെ സർവകലാശാലയിൽ വിദ്യാർത്ഥിയായിരുന്നു, പ്രശസ്ത ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഡെനിസ് ജി ഓസ്ബോണിന്റെ ഒരു പ്രഭാഷണത്തിലായിരുന്നു അദ്ദേഹം. പ്രഭാഷണത്തിനുശേഷം, അദ്ദേഹം ശാസ്ത്രജ്ഞനോട് ഒരു ചോദ്യം ചോദിച്ചു: “നിങ്ങൾ തുല്യ അളവിൽ വെള്ളമുള്ള രണ്ട് സമാന പാത്രങ്ങൾ എടുത്താൽ, ഒന്ന് 35 ° C (95 ° F) ലും മറ്റൊന്ന് 100 ° C (212 ° F) ലും ഇടുക. ഫ്രീസറിൽ, പിന്നെ ചൂടുള്ള പാത്രത്തിലെ വെള്ളം വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കും. എന്തുകൊണ്ട്?" ദൈവം ഉപേക്ഷിച്ച ടാൻസാനിയയിൽ നിന്നുള്ള ഒരു യുവാവിന്റെ ചോദ്യത്തിന് ഒരു ബ്രിട്ടീഷ് പ്രൊഫസറുടെ പ്രതികരണം നിങ്ങൾക്ക് ഊഹിക്കാം. അയാൾ വിദ്യാർത്ഥിയെ കളിയാക്കി. എന്നിരുന്നാലും, എംപെംബ അത്തരമൊരു ഉത്തരത്തിന് തയ്യാറാവുകയും ശാസ്ത്രജ്ഞനെ ഒരു പന്തയത്തിന് വെല്ലുവിളിക്കുകയും ചെയ്തു. എംപെംബയുടെ കൃത്യതയും ഓസ്ബോണിന്റെ പരാജയവും സ്ഥിരീകരിച്ച ഒരു പരീക്ഷണാത്മക പരിശോധനയിലൂടെ അവരുടെ തർക്കം അവസാനിച്ചു. അതിനാൽ വിദ്യാർത്ഥി-പാചകക്കാരൻ തന്റെ പേര് ശാസ്ത്ര ചരിത്രത്തിൽ രേഖപ്പെടുത്തി, ഇനി മുതൽ ഈ പ്രതിഭാസത്തെ "എംപെമ്പ പ്രഭാവം" എന്ന് വിളിക്കുന്നു. അതിനെ നിരാകരിക്കുക, "നിലവിലില്ലാത്തത്" പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല എന്ന് പ്രഖ്യാപിക്കുക. ഈ പ്രതിഭാസം നിലവിലുണ്ട്, കവി എഴുതിയതുപോലെ, "പല്ലുകളിലേക്കല്ല."

പൊടിപടലങ്ങളും ലായനികളും കുറ്റകരമാണോ?

വർഷങ്ങളായി, പലരും തണുത്തുറഞ്ഞ വെള്ളത്തിന്റെ രഹസ്യം വെളിപ്പെടുത്താൻ ശ്രമിച്ചു. ഈ പ്രതിഭാസത്തിന് ഒരു കൂട്ടം വിശദീകരണങ്ങൾ നിർദ്ദേശിച്ചിട്ടുണ്ട്: ബാഷ്പീകരണം, സംവഹനം, ലായനികളുടെ സ്വാധീനം - എന്നാൽ ഈ ഘടകങ്ങളൊന്നും അന്തിമമായി കണക്കാക്കാനാവില്ല. നിരവധി ശാസ്ത്രജ്ഞർ തങ്ങളുടെ ജീവിതം മുഴുവനും എംപെംബ ഇഫക്റ്റിനായി സമർപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. ന്യൂയോർക്കിലെ സ്റ്റേറ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് റേഡിയേഷൻ സേഫ്റ്റി ഡിപ്പാർട്ട്മെന്റിൽ, ജെയിംസ് ബ്രൗൺറിഡ്ജ് തന്റെ ഒഴിവുസമയങ്ങളിൽ ഒരു ദശാബ്ദത്തിലേറെയായി വിരോധാഭാസത്തെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നു. നൂറുകണക്കിന് പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തിയ ശേഷം, ഹൈപ്പോഥെർമിയയുടെ "കുറ്റകൃത്യത്തിന്" തെളിവുകൾ ഉണ്ടെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞൻ അവകാശപ്പെടുന്നു. ബ്രൗൺറിഡ്ജ് വിശദീകരിക്കുന്നത് 0 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ, വെള്ളം സൂപ്പർ കൂൾഡ് മാത്രമാണെന്നും, താപനില താഴുമ്പോൾ മരവിക്കാൻ തുടങ്ങുമെന്നും. ജലത്തിലെ മാലിന്യങ്ങളാൽ മരവിപ്പിക്കുന്ന പോയിന്റ് നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു - അവ ഐസ് പരലുകളുടെ രൂപീകരണ നിരക്ക് മാറ്റുന്നു. മാലിന്യങ്ങൾ, ഇവ പൊടി ധാന്യങ്ങൾ, ബാക്ടീരിയകൾ, അലിഞ്ഞുപോയ ലവണങ്ങൾ എന്നിവയാണ്, ക്രിസ്റ്റലൈസേഷന്റെ കേന്ദ്രങ്ങൾക്ക് ചുറ്റും ഐസ് പരലുകൾ രൂപപ്പെടുമ്പോൾ അവയ്ക്ക് ഒരു ന്യൂക്ലിയേഷൻ താപനിലയുണ്ട്. ഒരേസമയം ജലത്തിൽ നിരവധി മൂലകങ്ങൾ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ, ഏറ്റവും ഉയർന്ന ന്യൂക്ലിയേഷൻ താപനിലയുള്ളതാണ് ഫ്രീസിങ് പോയിന്റ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്.

പരീക്ഷണത്തിനായി, ബ്രൗൺറിഡ്ജ് ഒരേ താപനിലയിലുള്ള രണ്ട് ജല സാമ്പിളുകൾ എടുത്ത് ഒരു ഫ്രീസറിൽ വെച്ചു. സാമ്പിളുകളിൽ ഒന്ന് എല്ലായ്പ്പോഴും മറ്റൊന്നിന് മുമ്പായി മരവിപ്പിക്കുന്നതായി അദ്ദേഹം കണ്ടെത്തി - വ്യത്യസ്തമായ മാലിന്യങ്ങളുടെ സംയോജനം കാരണം.

വെള്ളവും ഫ്രീസറും തമ്മിലുള്ള ഉയർന്ന താപനില വ്യത്യാസം കാരണം ചൂടുവെള്ളം വേഗത്തിൽ തണുക്കുന്നു എന്ന് ബ്രൗൺറിഡ്ജ് അവകാശപ്പെടുന്നു - ഇത് തണുത്ത വെള്ളം അതിന്റെ സ്വാഭാവിക മരവിപ്പിക്കുന്ന പോയിന്റിൽ എത്തുന്നതിനുമുമ്പ് അതിന്റെ ഫ്രീസിംഗ് പോയിന്റിലെത്താൻ സഹായിക്കുന്നു, ഇത് കുറഞ്ഞത് 5 ° C കുറവാണ്.

എന്നിരുന്നാലും, ബ്രൗൺറിഡ്ജിന്റെ ന്യായവാദം നിരവധി ചോദ്യങ്ങൾ ഉയർത്തുന്നു. അതിനാൽ, എംപെംബ പ്രഭാവം തങ്ങളുടേതായ രീതിയിൽ വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയുന്നവർക്ക് ബ്രിട്ടീഷ് റോയൽ കെമിക്കൽ സൊസൈറ്റിയിൽ നിന്ന് ആയിരം പൗണ്ടിന് മത്സരിക്കാൻ അവസരമുണ്ട്.

അസാധാരണമായ ഗുണങ്ങളുള്ള ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും അത്ഭുതകരമായ ദ്രാവകങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് വെള്ളം. ഉദാഹരണത്തിന്, ഐസ് ഒരു ഖര ദ്രാവകാവസ്ഥയാണ്, ജലത്തേക്കാൾ ഒരു പ്രത്യേക ഗുരുത്വാകർഷണം കുറവാണ്, ഇത് ഭൂമിയിലെ ജീവന്റെ ആവിർഭാവവും വികാസവും പല കാര്യങ്ങളിലും സാധ്യമാക്കി. കൂടാതെ, കപട-ശാസ്ത്രീയതയിലും ശാസ്ത്രലോകത്തും പോലും, ഏത് വെള്ളമാണ് വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നതെന്നതിനെക്കുറിച്ച് ചർച്ചകൾ നടക്കുന്നു - ചൂടോ തണുപ്പോ. ചില വ്യവസ്ഥകൾക്ക് വിധേയമായി ചൂടുള്ള ദ്രാവകങ്ങൾ വേഗത്തിൽ ഫ്രീസുചെയ്യുന്നത് തെളിയിക്കുകയും ശാസ്ത്രീയമായി അവരുടെ തീരുമാനത്തെ സ്ഥിരീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ആർക്കും ബ്രിട്ടീഷ് റോയൽ സൊസൈറ്റി ഓഫ് കെമിസ്റ്റിൽ നിന്ന് £ 1000 അവാർഡ് ലഭിക്കും.

പ്രശ്നത്തിന്റെ ചരിത്രം

നിരവധി നിബന്ധനകൾ പാലിക്കുമ്പോൾ, തണുത്ത വെള്ളത്തേക്കാൾ ചൂടുവെള്ളം തണുത്ത വെള്ളത്തേക്കാൾ വേഗത്തിലാണെന്ന വസ്തുത, മധ്യകാലഘട്ടത്തിൽ വീണ്ടും ശ്രദ്ധിക്കപ്പെട്ടു. ഫ്രാൻസിസ് ബേക്കണും റെനെ ഡെസ്കാർട്ടസും ഈ പ്രതിഭാസത്തെ വിശദീകരിക്കാൻ വളരെയധികം ശ്രമിച്ചിട്ടുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ക്ലാസിക്കൽ തപീകരണ എഞ്ചിനീയറിംഗിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, ഈ വിരോധാഭാസം വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയില്ല, മാത്രമല്ല അവർ അതിനെക്കുറിച്ച് ലജ്ജയോടെ സംസാരിക്കാൻ ശ്രമിച്ചു. 1963-ൽ ടാൻസാനിയൻ സ്‌കൂൾ വിദ്യാർത്ഥിയായ ഇറാസ്റ്റോ എംപെംബയ്ക്ക് സംഭവിച്ച ഒരു കൗതുകകരമായ കഥയാണ് വിവാദം തുടരാനുള്ള പ്രേരണ. ഒരിക്കൽ, പാചകക്കാരുടെ ഒരു സ്കൂളിൽ മധുരപലഹാരങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു പാഠത്തിനിടയിൽ, ബാഹ്യമായ കാര്യങ്ങളിൽ ശ്രദ്ധ തിരിക്കുന്ന ആൺകുട്ടിക്ക് ഐസ്ക്രീം മിശ്രിതം യഥാസമയം തണുപ്പിക്കാനും പാലിൽ പഞ്ചസാരയുടെ ചൂടുള്ള ലായനി ഫ്രീസറിൽ ഇടാനും സമയമില്ല. അവനെ അത്ഭുതപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട്, ഐസ്ക്രീം ഉണ്ടാക്കുന്നതിനുള്ള താപനില വ്യവസ്ഥ നിരീക്ഷിച്ച് ഉൽപ്പന്നം തന്റെ സഹ പരിശീലകരേക്കാൾ അൽപ്പം വേഗത്തിൽ തണുത്തു.

പ്രതിഭാസത്തിന്റെ സാരാംശം മനസിലാക്കാൻ ശ്രമിച്ച ആൺകുട്ടി തന്റെ ഭൗതികശാസ്ത്ര അധ്യാപകനിലേക്ക് തിരിഞ്ഞു, വിശദാംശങ്ങളിലേക്ക് പോകാതെ, തന്റെ പാചക പരീക്ഷണങ്ങളെ പരിഹസിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, അസൂയാവഹമായ സ്ഥിരോത്സാഹത്താൽ എറാസ്റ്റോയെ വേർതിരിച്ചു, പാലിലല്ല, വെള്ളത്തിലാണ് തന്റെ പരീക്ഷണങ്ങൾ തുടർന്നത്. ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ ചൂടുവെള്ളം തണുത്ത വെള്ളത്തേക്കാൾ വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുമെന്ന് അദ്ദേഹത്തിന് ബോധ്യപ്പെട്ടു.

ഡാർ എസ് സലാം സർവകലാശാലയിൽ പ്രവേശിച്ച ശേഷം, പ്രൊഫസർ ഡെന്നിസ് ജി ഓസ്ബോണിന്റെ ഒരു പ്രഭാഷണത്തിൽ ഇറാസ്റ്റോ എംപെംബെ പങ്കെടുത്തു. ബിരുദാനന്തരം, വിദ്യാർത്ഥി അതിന്റെ താപനിലയെ ആശ്രയിച്ച് ജലത്തിന്റെ മരവിപ്പിക്കുന്ന നിരക്കിന്റെ പ്രശ്നത്തെക്കുറിച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനെ ആശയക്കുഴപ്പത്തിലാക്കി. ഡി.ജി. ഓസ്ബോൺ ചോദ്യത്തിന്റെ പ്രസ്താവനയെ തന്നെ പരിഹസിച്ചു, പരാജയപ്പെടുന്ന ഏതൊരു വിദ്യാർത്ഥിക്കും തണുത്ത വെള്ളം വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുമെന്ന് അറിയാമെന്ന് ആഹ്ലാദത്തോടെ പ്രസ്താവിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, യുവാവിന്റെ സ്വാഭാവിക ശാഠ്യം സ്വയം അനുഭവപ്പെട്ടു. അദ്ദേഹം പ്രൊഫസറുമായി ഒരു പന്തയം നടത്തി, ഇവിടെ പരീക്ഷണശാലയിൽ പരീക്ഷണാത്മക പരിശോധന നടത്താൻ നിർദ്ദേശിച്ചു. ഇറാസ്റ്റോ ഫ്രീസറിൽ രണ്ട് കണ്ടെയ്നർ വെള്ളം വെച്ചു, ഒന്ന് 95 ° F (35 ° C) ലും മറ്റൊന്ന് 212 ° F (100 ° C). രണ്ടാമത്തെ കണ്ടെയ്നറിലെ വെള്ളം വേഗത്തിൽ മരവിച്ചപ്പോൾ പ്രൊഫസറുടെയും ചുറ്റുമുള്ള "ആരാധകരുടെയും" ആശ്ചര്യം സങ്കൽപ്പിക്കുക. അതിനുശേഷം, ഈ പ്രതിഭാസത്തെ "എംപെമ്പ വിരോധാഭാസം" എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, ഇന്നുവരെ, "എംപെമ്പ വിരോധാഭാസം" വിശദീകരിക്കുന്ന ഒരു യോജിച്ച സൈദ്ധാന്തിക സിദ്ധാന്തമില്ല. ഏത് ബാഹ്യ ഘടകങ്ങൾ, ജലത്തിന്റെ രാസഘടന, അതിൽ അലിഞ്ഞുചേർന്ന വാതകങ്ങളുടെയും ധാതുക്കളുടെയും സാന്നിധ്യം, വ്യത്യസ്ത താപനിലകളിൽ ദ്രാവകങ്ങളുടെ മരവിപ്പിക്കുന്ന നിരക്കിനെ ബാധിക്കുന്നത് വ്യക്തമല്ല. "Mpemba Effect" ന്റെ വിരോധാഭാസം, I. ന്യൂട്ടൺ കണ്ടെത്തിയ നിയമങ്ങളിലൊന്നിന് വിരുദ്ധമാണ്, അത് ജലത്തിന്റെ തണുപ്പിക്കൽ സമയം ദ്രാവകവും പരിസ്ഥിതിയും തമ്മിലുള്ള താപനില വ്യത്യാസത്തിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണെന്ന് പ്രസ്താവിക്കുന്നു. മറ്റെല്ലാ ദ്രാവകങ്ങളും ഈ നിയമം പൂർണ്ണമായും അനുസരിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ വെള്ളം ഒരു അപവാദമാണ്.

എന്തുകൊണ്ടാണ് ചൂടുവെള്ളം വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നത്ടി

ചൂടുവെള്ളം തണുത്ത വെള്ളത്തേക്കാൾ വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നതിന് നിരവധി പതിപ്പുകൾ ഉണ്ട്. പ്രധാനവ ഇവയാണ്:

• ചൂടുവെള്ളം വേഗത്തിൽ ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നു, അതേസമയം അതിന്റെ അളവ് കുറയുന്നു, ചെറിയ അളവിലുള്ള ദ്രാവകം വേഗത്തിൽ തണുക്കുന്നു - വെള്ളം + 100 ° C മുതൽ 0 ° C വരെ തണുപ്പിക്കുമ്പോൾ, അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിലെ വോള്യൂമെട്രിക് നഷ്ടം 15% വരെ എത്തുന്നു;
• ദ്രാവകവും പരിസ്ഥിതിയും തമ്മിലുള്ള താപ വിനിമയത്തിന്റെ തീവ്രത കൂടുതലാണ്, താപനില വ്യത്യാസം കൂടുതലാണ്, അതിനാൽ, ചുട്ടുതിളക്കുന്ന വെള്ളത്തിന്റെ താപനഷ്ടം വേഗത്തിൽ കടന്നുപോകുന്നു;
• ചൂടുവെള്ളം തണുക്കുമ്പോൾ, അതിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഐസിന്റെ ഒരു പുറംതോട് രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് ദ്രാവകം പൂർണ്ണമായും മരവിപ്പിക്കുന്നതും ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നതും തടയുന്നു;
• ഉയർന്ന ജല താപനിലയിൽ, അതിന്റെ സംവഹന മിശ്രിതം സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് മരവിപ്പിക്കുന്ന സമയം കുറയ്ക്കുന്നു;
• വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്ന വാതകങ്ങൾ മരവിപ്പിക്കുന്ന പോയിന്റ് താഴ്ത്തുന്നു, ക്രിസ്റ്റലൈസേഷനായി ഊർജ്ജം എടുത്തുകളയുന്നു - ചൂടുവെള്ളത്തിൽ അലിഞ്ഞുപോയ വാതകങ്ങളില്ല.

ഈ അവസ്ഥകളെല്ലാം ആവർത്തിച്ച് പരീക്ഷണാടിസ്ഥാനത്തിൽ പരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. പ്രത്യേകിച്ചും, ജർമ്മൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഡേവിഡ് ഔർബാക്ക് ചൂടുവെള്ളത്തിന്റെ ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ താപനില തണുത്ത വെള്ളത്തേക്കാൾ അല്പം കൂടുതലാണെന്ന് കണ്ടെത്തി, ഇത് മുമ്പത്തേത് വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, പിന്നീട് അദ്ദേഹത്തിന്റെ പരീക്ഷണങ്ങൾ വിമർശിക്കപ്പെട്ടു, കൂടാതെ ചൂടോ തണുപ്പോ, വെള്ളം വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്ന "Mpemba പ്രഭാവം" ചില വ്യവസ്ഥകളിൽ മാത്രമേ പുനർനിർമ്മിക്കാൻ കഴിയൂ എന്ന് പല ശാസ്ത്രജ്ഞരും ബോധ്യപ്പെട്ടു, അതിന്റെ തിരയലും സ്പെസിഫിക്കേഷനും ഇതുവരെ ആരും ഏർപ്പെട്ടിട്ടില്ല.

ചൂടുള്ളതോ തണുത്തതോ ആയ വെള്ളം വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നതിനെ സ്വാധീനിക്കുന്ന നിരവധി ഘടകങ്ങളുണ്ട്, എന്നാൽ ചോദ്യം തന്നെ അൽപ്പം വിചിത്രമായി തോന്നുന്നു. ചൂടുവെള്ളം ഐസായി മാറുന്നതിന് താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്ന തണുത്ത വെള്ളത്തിന്റെ താപനിലയിലേക്ക് തണുപ്പിക്കാൻ ഇപ്പോഴും സമയം ആവശ്യമാണെന്ന് ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ നിന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. തണുത്ത വെള്ളത്തിൽ, ഈ ഘട്ടം ഒഴിവാക്കാം, അതനുസരിച്ച്, അത് കൃത്യസമയത്ത് വിജയിക്കുന്നു.

എന്നാൽ ഏത് വെള്ളമാണ് വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നത് എന്ന ചോദ്യത്തിനുള്ള ഉത്തരം - തണുപ്പോ ചൂടോ - മഞ്ഞ് പുറത്ത്, വടക്കൻ അക്ഷാംശങ്ങളിലെ ഏതൊരു നിവാസിക്കും അറിയാം. വാസ്തവത്തിൽ, ശാസ്ത്രീയമായി, ഏത് സാഹചര്യത്തിലും, തണുത്ത വെള്ളം വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കണം.

ഭാവിയിലെ ഐസ്‌ക്രീമിന്റെ തണുത്ത മിശ്രിതം സമാനമായതും എന്നാൽ ചൂടുള്ളതുമായ ഐസ്‌ക്രീമിനെക്കാൾ കൂടുതൽ നേരം മരവിപ്പിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് വിശദീകരിക്കാനുള്ള അഭ്യർത്ഥനയുമായി 1963-ൽ സ്കൂൾ വിദ്യാർത്ഥിയായ ഇറാസ്റ്റോ എംപെമ്പയെ സമീപിച്ച ഭൗതികശാസ്ത്ര അധ്യാപകനും ഇതേ രീതിയിൽ ചിന്തിച്ചു.

"ഇത് ലോക ഭൗതികശാസ്ത്രമല്ല, മറിച്ച് ഒരുതരം എംപെംബ ഭൗതികശാസ്ത്രമാണ്"

അക്കാലത്ത്, ടീച്ചർ ഇത് കണ്ട് ചിരിച്ചു, പക്ഷേ ഒരു കാലത്ത് ഇറാസ്റ്റോ പഠിച്ച അതേ സ്കൂളിൽ നിർത്തിയ ഫിസിക്സ് പ്രൊഫസറായ ഡെനിസ് ഓസ്ബോൺ അത്തരമൊരു ഫലത്തിന്റെ അസ്തിത്വം പരീക്ഷണാത്മകമായി സ്ഥിരീകരിച്ചു, എന്നാൽ ഇതിന് വിശദീകരണമൊന്നും ഉണ്ടായിരുന്നില്ല. 1969-ൽ, ഒരു പ്രശസ്ത ശാസ്ത്ര ജേണൽ ഈ വിചിത്രമായ പ്രഭാവം വിവരിച്ച ഈ രണ്ടുപേരുടെയും സംയുക്ത ലേഖനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.

അതിനുശേഷം, ഏത് വെള്ളമാണ് വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നത് എന്ന ചോദ്യത്തിന് - ചൂടോ തണുപ്പോ - അതിന്റേതായ പേരുണ്ട് - എംപെംബയുടെ പ്രഭാവം അല്ലെങ്കിൽ വിരോധാഭാസം.

എന്ന ചോദ്യം ഏറെ നേരം ഉയർന്നു

സ്വാഭാവികമായും, അത്തരമൊരു പ്രതിഭാസം മുമ്പ് നടന്നു, മറ്റ് ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ കൃതികളിൽ ഇത് പരാമർശിക്കപ്പെട്ടു. ഈ വിഷയത്തിൽ സ്കൂൾ വിദ്യാർത്ഥിക്ക് മാത്രമല്ല, റെനെ ഡെസ്കാർട്ടും അരിസ്റ്റോട്ടിലും പോലും അവരുടെ കാലത്ത് അതിനെക്കുറിച്ച് ചിന്തിച്ചു.

ഈ വിരോധാഭാസം പരിഹരിക്കുന്നതിനുള്ള സമീപനങ്ങൾ ഇവിടെയുണ്ട്, ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അവസാനത്തിൽ മാത്രം നോക്കാൻ തുടങ്ങി.

ഒരു വിരോധാഭാസം സംഭവിക്കുന്നതിനുള്ള വ്യവസ്ഥകൾ

ഐസ്ക്രീം പോലെ, പരീക്ഷണ സമയത്ത് തണുത്തുറയുന്നത് സാധാരണ വെള്ളം മാത്രമല്ല. ഏത് വെള്ളമാണ് വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നതെന്ന് വാദിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നതിന് ചില വ്യവസ്ഥകൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം - തണുപ്പോ ചൂടോ. ഈ പ്രക്രിയയുടെ ഗതിയെ സ്വാധീനിക്കുന്നതെന്താണ്?

ഇപ്പോൾ, 21-ാം നൂറ്റാണ്ടിൽ, ഈ വിരോധാഭാസം വിശദീകരിക്കാൻ കഴിയുന്ന നിരവധി ഓപ്ഷനുകൾ മുന്നോട്ട് വച്ചിട്ടുണ്ട്. ഏത് വെള്ളമാണ് വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നത്, ചൂടുള്ളതോ തണുപ്പുള്ളതോ, അത് തണുത്ത വെള്ളത്തേക്കാൾ വേഗത്തിലുള്ള ബാഷ്പീകരണ നിരക്ക് ഉണ്ടെന്ന വസ്തുതയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും. അങ്ങനെ, അതിന്റെ അളവ് കുറയുന്നു, വോളിയം കുറയുമ്പോൾ, തണുത്ത വെള്ളത്തിന്റെ സമാനമായ പ്രാരംഭ വോള്യം എടുക്കുന്നതിനേക്കാൾ മരവിപ്പിക്കുന്ന സമയം കുറയുന്നു.

ഫ്രീസർ ദീർഘനേരം ഡീഫ്രോസ്റ്റ് ചെയ്യുക

ഏത് വെള്ളമാണ് വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നത്, എന്തുകൊണ്ടാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നത്, പരീക്ഷണത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന റഫ്രിജറേറ്ററിന്റെ ഫ്രീസറിൽ കാണാവുന്ന സ്നോ ലൈനിംഗിനെ സ്വാധീനിക്കാൻ കഴിയും. നിങ്ങൾ വോളിയത്തിൽ സമാനമായ രണ്ട് പാത്രങ്ങൾ എടുക്കുകയാണെങ്കിൽ, അവയിലൊന്നിൽ ചൂടുവെള്ളവും മറ്റൊന്ന് തണുത്ത വെള്ളവും അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, ചൂടുവെള്ളമുള്ള കണ്ടെയ്നർ അതിനടിയിലുള്ള മഞ്ഞ് ഉരുകുകയും അതുവഴി മതിലുമായുള്ള താപ നിലയുടെ സമ്പർക്കം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും. ഫ്രിഡ്ജ്. ഒരു തണുത്ത വെള്ളം കണ്ടെയ്നർ അത് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല. റഫ്രിജറേറ്റർ കമ്പാർട്ട്മെന്റിൽ മഞ്ഞ് കൊണ്ട് അത്തരം ലൈനിംഗ് ഇല്ലെങ്കിൽ, തണുത്ത വെള്ളം വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കണം.

മുകളിൽ - താഴെ

കൂടാതെ, വെള്ളം വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്ന പ്രതിഭാസം - ചൂടോ തണുപ്പോ, ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ വിശദീകരിക്കുന്നു. ചില നിയമങ്ങൾ പാലിച്ച്, തണുത്ത വെള്ളം മുകളിലെ പാളികളിൽ നിന്ന് മരവിപ്പിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു, ചൂടുവെള്ളം മറിച്ചാകുമ്പോൾ - അത് താഴെ നിന്ന് മുകളിലേക്ക് മരവിപ്പിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു. അതേ സമയം, തണുത്ത വെള്ളം, മുകളിൽ ഇതിനകം ഐസ് രൂപപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ഒരു തണുത്ത പാളി ഉള്ളതിനാൽ, സംവഹനത്തിന്റെയും താപ വികിരണത്തിന്റെയും പ്രക്രിയകളെ വഷളാക്കുന്നു, അതുവഴി ഏത് വെള്ളമാണ് വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നതെന്ന് വിശദീകരിക്കുന്നു - തണുത്തതോ ചൂടോ. അമച്വർ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഫോട്ടോ അറ്റാച്ചുചെയ്തിരിക്കുന്നു, അത് ഇവിടെ വ്യക്തമായി കാണാം.

ചൂട് പുറത്തേക്ക് പോകുന്നു, മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു, അവിടെ അത് വളരെ തണുത്ത പാളിയുമായി കണ്ടുമുട്ടുന്നു. താപ വികിരണത്തിന് സൌജന്യ പാതയില്ല, അതിനാൽ തണുപ്പിക്കൽ പ്രക്രിയ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ചൂടുവെള്ളത്തിന് അതിന്റെ പാതയിൽ അത്തരം തടസ്സങ്ങളൊന്നുമില്ല. ഏതാണ് വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നത് - തണുപ്പോ ചൂടോ, ഏത് ഫലത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും, ഏത് വെള്ളത്തിലും ചില പദാർത്ഥങ്ങൾ ലയിച്ചിട്ടുണ്ടെന്ന വസ്തുത ഉപയോഗിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം വികസിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.

ഫലത്തെ ബാധിക്കുന്ന ഒരു ഘടകമായി ജലത്തിലെ മാലിന്യങ്ങൾ

നിങ്ങൾ വഞ്ചിക്കുകയും ഒരേ ഘടനയുള്ള വെള്ളം ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നില്ലെങ്കിൽ, ചില പദാർത്ഥങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത ഒരേപോലെയാണെങ്കിൽ, തണുത്ത വെള്ളം വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കണം. എന്നാൽ അലിഞ്ഞുചേർന്ന രാസ ഘടകങ്ങൾ ചൂടുവെള്ളത്തിൽ മാത്രം ലഭ്യമാവുകയും തണുത്ത വെള്ളം അവ കൈവശം വയ്ക്കാതിരിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ ഒരു സാഹചര്യം സംഭവിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ചൂടുവെള്ളം നേരത്തെ മരവിപ്പിക്കാനുള്ള അവസരമുണ്ട്. വെള്ളത്തിലെ ലായനികൾ ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ കേന്ദ്രങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു എന്ന വസ്തുതയാണ് ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നത്, ഈ കേന്ദ്രങ്ങളിൽ ചെറിയ എണ്ണം ഉള്ളതിനാൽ, ജലത്തെ ഖരാവസ്ഥയിലേക്ക് മാറ്റുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. പൂജ്യത്തിന് താഴെയുള്ള താപനിലയിൽ അത് ദ്രാവകാവസ്ഥയിലായിരിക്കും എന്ന അർത്ഥത്തിൽ, വെള്ളം അമിതമായി തണുപ്പിക്കുന്നത് പോലും സാധ്യമാണ്.

എന്നാൽ ഈ പതിപ്പുകളെല്ലാം ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് പൂർണ്ണമായും അനുയോജ്യമല്ല, മാത്രമല്ല അവർ ഈ വിഷയത്തിൽ തുടർന്നും പ്രവർത്തിക്കുകയും ചെയ്തു. 2013 ൽ, സിംഗപ്പൂരിലെ ഒരു സംഘം ഗവേഷകർ പറഞ്ഞു, തങ്ങൾ ഒരു പുരാതന നിഗൂഢത പരിഹരിച്ചതായി.

ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന അതിന്റെ ബോണ്ടുകളിലെ ജല തന്മാത്രകൾക്കിടയിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന ഊർജ്ജത്തിന്റെ അളവിലാണ് ഈ ഫലത്തിന്റെ രഹസ്യം എന്ന് ഒരു കൂട്ടം ചൈനീസ് ശാസ്ത്രജ്ഞർ വാദിക്കുന്നു.

ചൈനീസ് ശാസ്ത്രജ്ഞരിൽ നിന്നുള്ള സൂചന

ചൂടോ തണുപ്പോ - ഏത് വെള്ളമാണ് വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നതെന്ന് മനസിലാക്കാൻ രസതന്ത്രത്തിൽ കുറച്ച് അറിവ് ഉണ്ടായിരിക്കേണ്ടത് അത്യാവശ്യമാണെന്ന് മനസിലാക്കാൻ ഇത് വിവരങ്ങളാണ് പിന്തുടരുന്നത്. നിങ്ങൾക്കറിയാവുന്നതുപോലെ, രണ്ട് എച്ച് (ഹൈഡ്രജൻ) ആറ്റങ്ങളും ഒരു ഒ (ഓക്സിജൻ) ആറ്റവും കോവാലന്റ് ബോണ്ടുകളാൽ ഒന്നിച്ചുചേർത്തിരിക്കുന്നു.

എന്നാൽ ഒരു തന്മാത്രയുടെ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ അയൽ തന്മാത്രകളിലേക്ക്, അവയുടെ ഓക്സിജൻ ഘടകത്തിലേക്ക് ആകർഷിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ ബോണ്ടുകളെയാണ് ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നത്.

അതേ സമയം, ജല തന്മാത്രകൾ പരസ്പരം വെറുപ്പുളവാക്കുന്നതായി ഓർക്കണം. വെള്ളം ചൂടാകുമ്പോൾ, അതിന്റെ തന്മാത്രകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് വികർഷണ ശക്തികൾ മൂലമാണെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു. തണുത്ത അവസ്ഥയിലെ തന്മാത്രകൾക്കിടയിൽ ഒരു അകലം പാലിക്കുമ്പോൾ, അവ വലിച്ചുനീട്ടുന്നു, അവയ്ക്ക് കൂടുതൽ ഊർജ്ജം ഉണ്ടെന്ന് ഒരാൾ പറഞ്ഞേക്കാം. ജല തന്മാത്രകൾ പരസ്പരം അടുക്കാൻ തുടങ്ങുമ്പോൾ, അതായത് തണുപ്പിക്കൽ സംഭവിക്കുമ്പോൾ പുറത്തുവിടുന്നത് ഈ ഊർജ്ജ ശേഖരമാണ്. ചൂടുവെള്ളത്തിൽ ഊർജത്തിന്റെ ഒരു വലിയ വിതരണവും സബ്സെറോ താപനിലയിലേക്ക് തണുപ്പിക്കുമ്പോൾ അതിന്റെ വലിയ പ്രകാശനവും തണുത്ത വെള്ളത്തേക്കാൾ വേഗത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നു, അത്തരം ഊർജ്ജം കുറവാണ്. അപ്പോൾ ഏത് വെള്ളമാണ് വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നത് - തണുത്തതോ ചൂടോ? തെരുവിലും ലബോറട്ടറിയിലും, എംപെംബ വിരോധാഭാസം സംഭവിക്കണം, ചൂടുവെള്ളം വേഗത്തിൽ ഐസായി മാറണം.

എന്നാൽ ചോദ്യം ഇപ്പോഴും തുറന്നിരിക്കുന്നു

ഈ സൂചനയുടെ സൈദ്ധാന്തിക സ്ഥിരീകരണം മാത്രമേയുള്ളൂ - ഇതെല്ലാം മനോഹരമായ സൂത്രവാക്യങ്ങളിൽ എഴുതിയിരിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല ഇത് വിശ്വസനീയമാണെന്ന് തോന്നുന്നു. പക്ഷേ, വെള്ളം വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്ന പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റ - ചൂടോ തണുപ്പോ, പ്രായോഗിക അർത്ഥത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തുകയും അവയുടെ ഫലങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, എംപെംബ വിരോധാഭാസത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ചോദ്യം അടച്ചതായി കണക്കാക്കാം.