Замерзает ли горячая вода быстрее, чем холодная?

Определение того, может ли горячая вода замерзать быстрее, чем холодная, может показаться несложным делом. В конце концов, вода замерзает при 0 градусах Цельсия. И разве вода около 50 градусов по Цельсию, не привратится в лед позже, чем холодная вода около 15 градусов по Цельсию? Хотя это логичное предположение, оказывается, что горячая вода может замерзнуть раньше, чем более холодная вода, при определенных условиях.

Эта очевидная причуда природы называется "эффектом Мпембы", названным в честь танзанийского старшеклассника Эрасто Мпембы, который впервые наблюдал его в 1963 году. Эффект Мпемба возникает, когда два водоема с разной температурой подвергаются воздействию одних и тех же отрицательных температур, и более горячая вода замерзает первой.

Испарение - самый сильный кандидат для объяснения эффекта Мпембы. Когда горячая вода, помещенная в открытый контейнер, начинает охлаждаться, общая масса уменьшается по мере испарения части воды. При меньшем количестве воды для замораживания процесс может занять меньше времени. Но это не всегда работает, особенно при использовании закрытых контейнеров, которые предотвращают утечку испаренной воды.

И испарение может быть не единственной причиной, по которой вода может замерзать быстрее. В более теплой воде может быть меньше растворенного газа, что может снизить ее способность проводить тепло, позволяя ей быстрее охлаждаться.

Неравномерное распределение температуры в воде также может объяснить эффект Мпембы. Горячая вода поднимается к верхней части контейнера, прежде чем она выйдет наружу. Движение горячей воды вверх и холодной воды вниз называется конвекционным потоком. Эти течения являются популярной формой теплопередачи в жидкостях и газах, происходящей в океане, а также в радиаторах, которые обогревают холодное помещение. С более холодной водой на дне это неравномерное распределение температуры создает конвекционные потоки, которые ускоряют процесс охлаждения. Даже с большим количеством земли, которую нужно покрыть, чтобы замерзнуть, температура более горячей воды может падать быстрее, чем у более холодной воды.

Поэтому в следующий раз, когда вы будете наполнять лоток для кубиков льда, попробуйте использовать более теплую воду. .

Livescience