यह सच है, हालांकि यह अविश्वसनीय लगता है, क्योंकि ठंड की प्रक्रिया में, पहले से गरम पानी को ठंडे पानी के तापमान से गुजरना होगा। इस बीच, इस प्रभाव का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, बर्फ के रिंक और स्लाइड सर्दियों में ठंडे पानी के बजाय गर्म पानी से भरे होते हैं। विशेषज्ञ मोटर चालकों को सर्दियों में वॉशर जलाशय में गर्म पानी के बजाय ठंडा डालने की सलाह देते हैं। विरोधाभास को दुनिया भर में "मपेम्बा प्रभाव" के रूप में जाना जाता है।

इस घटना का उल्लेख एक समय में अरस्तू, फ्रांसिस बेकन और रेने डेसकार्टेस ने किया था, लेकिन केवल 1963 में भौतिकी के प्रोफेसरों ने इस पर ध्यान दिया और इसकी जांच करने का प्रयास किया। यह सब तब शुरू हुआ जब तंजानिया के स्कूली छात्र एरास्टो मपेम्बा ने देखा कि आइसक्रीम को पहले से गरम करने पर वह जिस मीठे दूध का इस्तेमाल करता है, वह तेजी से जमता है और सुझाव दिया कि गर्म पानी ठंडे पानी की तुलना में तेजी से जमता है। उन्होंने स्पष्टीकरण के लिए भौतिकी के शिक्षक की ओर रुख किया, लेकिन उन्होंने केवल निम्नलिखित कहते हुए छात्र पर हँसे: "यह विश्व भौतिकी नहीं है, बल्कि Mpemba की भौतिकी है।"

सौभाग्य से, दार एस सलाम विश्वविद्यालय के भौतिकी के प्रोफेसर डेनिस ओसबोर्न ने एक दिन स्कूल का दौरा किया। और Mpemba उसी प्रश्न के साथ उसकी ओर मुड़ी। प्रोफेसर को कम संदेह था, उन्होंने कहा कि वह वह नहीं आंक सकते जो उन्होंने कभी नहीं देखा था, और घर लौटने पर कर्मचारियों से उचित प्रयोग करने के लिए कहा। ऐसा लगता है कि उन्होंने लड़के की बातों की पुष्टि कर दी। किसी भी मामले में, 1969 में, ओसबोर्न ने "इंग्लैंड" पत्रिका में Mpemba के साथ काम करने के बारे में बात की। भौतिक विज्ञानशिक्षा". उसी वर्ष, कैनेडियन नेशनल रिसर्च काउंसिल के जॉर्ज केल ने अंग्रेजी में घटना का वर्णन करते हुए एक लेख प्रकाशित किया। अमेरिकनपत्रिकाकाभौतिक विज्ञान».

इस विरोधाभास के लिए कई संभावित स्पष्टीकरण हैं:

• गर्म पानी तेजी से वाष्पित हो जाता है, जिससे इसकी मात्रा कम हो जाती है, और समान तापमान वाले पानी की थोड़ी मात्रा तेजी से जम जाती है। सीलबंद कंटेनरों में ठंडा पानीतेजी से जमना चाहिए।
• बर्फ की परत की उपस्थिति। के साथ कंटेनर गर्म पानीनीचे की बर्फ को पिघलाता है, जिससे शीतलन सतह के साथ थर्मल संपर्क में सुधार होता है। ठंडे पानी के नीचे बर्फ नहीं पिघलती। बर्फ की परत नहीं होने से, ठंडे पानी के कंटेनर को तेजी से जमना चाहिए।
• ठंडा पानी ऊपर से जमने लगता है, जिससे गर्मी विकिरण और संवहन की प्रक्रिया बिगड़ जाती है, और इसलिए गर्मी का नुकसान होता है, जबकि गर्म पानी नीचे से जमने लगता है। कंटेनरों में पानी के अतिरिक्त यांत्रिक आंदोलन के साथ, ठंडे पानी को तेजी से जमना चाहिए।
• ठंडे पानी में क्रिस्टलीकरण केंद्रों की उपस्थिति - इसमें घुलने वाले पदार्थ। ठंडे पानी में ऐसे केंद्रों की एक छोटी संख्या के साथ, पानी को बर्फ में बदलना मुश्किल है, और यहां तक ​​​​कि इसका सुपरकूलिंग भी संभव है जब यह एक तरल अवस्था में रहता है, जिसमें शून्य से नीचे का तापमान होता है।

एक और स्पष्टीकरण हाल ही में प्रकाशित किया गया है। वाशिंगटन विश्वविद्यालय के डॉ. जोनाथन काट्ज ने इस घटना की जांच की और निष्कर्ष निकाला कि पानी में घुलने वाले पदार्थ एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं और गर्म होने पर अवक्षेपित होते हैं।
भंग के तहत पदार्थ drकाट्ज़ कठोर पानी में पाए जाने वाले कैल्शियम और मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट को संदर्भित करता है। जब पानी गर्म किया जाता है, तो ये पदार्थ अवक्षेपित हो जाते हैं, पानी "नरम" हो जाता है। जिस पानी को कभी गर्म नहीं किया गया है उसमें ये अशुद्धियाँ होती हैं और यह "कठोर" होता है। जैसे-जैसे यह जमता है और बर्फ के क्रिस्टल बनते हैं, पानी में अशुद्धियों की सांद्रता 50 गुना बढ़ जाती है। इससे पानी का हिमांक कम हो जाता है।

यह स्पष्टीकरण मुझे विश्वासयोग्य नहीं लगता, क्योंकि। हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि प्रभाव आइसक्रीम के प्रयोगों में पाया गया था, न कि कठोर पानी के साथ। सबसे अधिक संभावना है, घटना के कारण थर्मोफिजिकल हैं, न कि रासायनिक।

अब तक, Mpemba विरोधाभास की कोई स्पष्ट व्याख्या प्राप्त नहीं हुई है। मुझे कहना होगा कि कुछ वैज्ञानिक इस विरोधाभास को ध्यान देने योग्य नहीं मानते हैं। हालांकि, यह बहुत दिलचस्प है कि एक साधारण स्कूली छात्र ने शारीरिक प्रभाव की पहचान हासिल की है और अपनी जिज्ञासा और दृढ़ता के कारण लोकप्रियता हासिल की है।

फरवरी 2014 जोड़ा गया

नोट 2011 में लिखा गया था। तब से, Mpemba प्रभाव के नए अध्ययन और इसे समझाने के नए प्रयास सामने आए हैं। इस प्रकार, 2012 में, ग्रेट ब्रिटेन की रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री ने घोषणा की अंतर्राष्ट्रीय प्रतियोगिताके साथ "Mpemba प्रभाव" के वैज्ञानिक रहस्य को उजागर करने के लिए पुरस्कार राशि 1000 पाउंड। समय सीमा 30 जुलाई, 2012 निर्धारित की गई थी। विजेता ज़ाग्रेब विश्वविद्यालय की प्रयोगशाला से निकोला ब्रेगोविक था। उन्होंने अपना काम प्रकाशित किया, जिसमें उन्होंने इस घटना को समझाने के पिछले प्रयासों का विश्लेषण किया और इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि वे आश्वस्त नहीं थे। उन्होंने जो मॉडल प्रस्तावित किया वह पानी के मूलभूत गुणों पर आधारित है। इच्छुक लोग http://www.rsc.org/mpemba-competition/mpemba-winner.asp पर नौकरी पा सकते हैं।

शोध यहीं समाप्त नहीं हुआ। 2013 में, सिंगापुर के भौतिकविदों ने सैद्धांतिक रूप से मेपेम्बा प्रभाव का कारण साबित किया। काम http://arxiv.org/abs/1310.6514 पर पाया जा सकता है।

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टिप्पणियाँ:

एलेक्सी मिशनेव। , 06.10.2012 04:14

गर्म पानी तेजी से वाष्पित क्यों होता है? वैज्ञानिकों ने व्यावहारिक रूप से साबित कर दिया है कि एक गिलास गर्म पानी ठंडे पानी की तुलना में तेजी से जमता है। वैज्ञानिक इस घटना की व्याख्या इस कारण से नहीं कर सकते हैं कि वे घटना के सार को नहीं समझते हैं: गर्मी और ठंड! गर्मी और ठंड भौतिक संवेदनाएं हैं जो पदार्थ के कणों की परस्पर क्रिया के कारण होती हैं, जो चुंबकीय तरंगों के एक काउंटर संपीड़न के रूप में होती हैं जो अंतरिक्ष के किनारे और पृथ्वी के केंद्र से चलती हैं। इसलिए, इस चुंबकीय वोल्टेज का संभावित अंतर जितना अधिक होता है, उतनी ही तेजी से ऊर्जा विनिमय एक तरंग के दूसरे में प्रति-प्रवेश की विधि द्वारा किया जाता है। अर्थात् प्रसार द्वारा! मेरे लेख के जवाब में, एक विरोधी लिखता है: 1) "..गर्म पानी तेजी से वाष्पित हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप इसमें कम होता है, इसलिए यह तेजी से जम जाता है" प्रश्न! कौन सी ऊर्जा पानी को तेजी से वाष्पित करती है? 2) मेरे लेख में, हम एक कांच के बारे में बात कर रहे हैं, न कि एक लकड़ी के कुंड के बारे में, जिसे विरोधी प्रतिवाद के रूप में उद्धृत करता है। क्या सही नहीं है! मैं इस प्रश्न का उत्तर देता हूं: "प्रकृति में जल का वाष्पीकरण किस कारण से होता है?" चुंबकीय तरंगें, जो हमेशा पृथ्वी के केंद्र से अंतरिक्ष में चलती हैं, चुंबकीय संपीड़न तरंगों (जो हमेशा अंतरिक्ष से पृथ्वी के केंद्र तक जाती हैं) के काउंटर दबाव पर काबू पाती हैं, साथ ही, अंतरिक्ष में जाने के बाद से पानी के कणों को स्प्रे करती हैं। , वे मात्रा में वृद्धि करते हैं। यानी विस्तार! संपीड़न की चुंबकीय तरंगों पर काबू पाने के मामले में, ये जल वाष्प संकुचित (संघनित) होते हैं और इन चुंबकीय संपीड़न बलों के प्रभाव में, पानी वर्षा के रूप में जमीन पर वापस आ जाता है! ईमानदारी से! एलेक्सी मिशनेव। 6 अक्टूबर 2012।

एलेक्सी मिशनेव। , 06.10.2012 04:19

तापमान क्या है। तापमान संपीड़न और विस्तार की ऊर्जा के साथ चुंबकीय तरंगों के विद्युत चुम्बकीय तनाव की डिग्री है। इन ऊर्जाओं के संतुलन की स्थिति में, शरीर या पदार्थ का तापमान स्थिर अवस्था में होता है। यदि इन ऊर्जाओं की साम्यावस्था भंग हो जाती है, तो विस्तार की ऊर्जा की ओर, पिंड या पदार्थ अंतरिक्ष के आयतन में बढ़ जाता है। संपीड़न की दिशा में चुंबकीय तरंगों की ऊर्जा से अधिक होने की स्थिति में, पिंड या पदार्थ अंतरिक्ष के आयतन में घट जाता है। विद्युत चुम्बकीय तनाव की डिग्री संदर्भ निकाय के विस्तार या संकुचन की डिग्री से निर्धारित होती है। एलेक्सी मिशनेव।

मोइसेवा नतालिया, 23.10.2012 11:36 | वीएनआईआईएम

एलेक्सी, आप किसी ऐसे लेख के बारे में बात कर रहे हैं जो तापमान की अवधारणा पर आपके विचारों को रेखांकित करता है। लेकिन किसी ने नहीं पढ़ा। कृपया मुझे एक लिंक दें। सामान्य तौर पर, भौतिकी पर आपके विचार बहुत ही अनोखे हैं। मैंने "संदर्भ निकाय के विद्युत चुम्बकीय विस्तार" के बारे में कभी नहीं सुना है।

यूरी कुज़नेत्सोव , 04.12.2012 12:32

एक परिकल्पना प्रस्तावित है कि यह इंटरमॉलिक्युलर रेजोनेंस और इसके द्वारा उत्पन्न अणुओं के बीच पॉन्डरोमोटिव आकर्षण का कार्य है। ठंडे पानी में, अणु अलग-अलग आवृत्तियों के साथ बेतरतीब ढंग से चलते और कंपन करते हैं। जब पानी को गर्म किया जाता है, तो दोलन आवृत्ति में वृद्धि के साथ, उनकी सीमा कम हो जाती है (तरल गर्म पानी से वाष्पीकरण के बिंदु तक आवृत्ति अंतर कम हो जाता है), अणुओं की दोलन आवृत्तियां एक दूसरे के पास पहुंचती हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक प्रतिध्वनि होती है। अणुओं के बीच। ठंडा होने पर यह अनुनाद आंशिक रूप से संरक्षित रहता है, यह तुरंत नहीं मरता है। दो गिटार स्ट्रिंग्स में से एक को दबाने का प्रयास करें जो प्रतिध्वनि में हैं। अब जाने दो - तार फिर से कंपन करना शुरू कर देगा, प्रतिध्वनि अपने कंपन को बहाल कर देगी। तो जमे हुए पानी में, बाहरी ठंडा अणु कंपन के आयाम और आवृत्ति को खोने की कोशिश करते हैं, लेकिन बर्तन के अंदर "गर्म" अणु कंपन को "खींच" लेते हैं, कंपन के रूप में कार्य करते हैं, और बाहरी गुंजयमान यंत्र के रूप में कार्य करते हैं। यह वाइब्रेटर और रेज़ोनेटर के बीच है कि पोंडोमोटिव आकर्षण * उत्पन्न होता है। जब पोंडरोमोटिव बल अणुओं की गतिज ऊर्जा (जो न केवल कंपन करता है, बल्कि रैखिक रूप से भी चलता है) के कारण होने वाले बल से अधिक हो जाता है, तो त्वरित क्रिस्टलीकरण होता है - "एमपेम्बा प्रभाव"। पोंडरोमोटिव कनेक्शन बहुत अस्थिर है, Mpemba प्रभाव दृढ़ता से सभी साथ के कारकों पर निर्भर करता है: जमे हुए पानी की मात्रा, इसके हीटिंग की प्रकृति, ठंड की स्थिति, तापमान, संवहन, गर्मी विनिमय की स्थिति, गैस संतृप्ति, प्रशीतन इकाई का कंपन , वेंटिलेशन, अशुद्धता, वाष्पीकरण, आदि। शायद प्रकाश से भी ... इसलिए, प्रभाव के बहुत सारे स्पष्टीकरण हैं और कभी-कभी पुन: पेश करना मुश्किल होता है। उसी "गुंजयमान" कारण के लिए उबला हुआ पानीउबलने की तुलना में तेजी से उबलता है - उबलने के बाद कुछ समय के लिए प्रतिध्वनि पानी के अणुओं के कंपन की तीव्रता को बरकरार रखती है (शीतलन के दौरान ऊर्जा की हानि मुख्य रूप से अणुओं की रैखिक गति की गतिज ऊर्जा के नुकसान के कारण होती है)। तीव्र ताप के साथ, थरथानेवाला अणु ठंड की तुलना में गुंजयमान अणुओं के साथ भूमिका बदलते हैं - कंपन की आवृत्ति गुंजयमान यंत्र की आवृत्ति से कम होती है, जिसका अर्थ है कि अणुओं के बीच एक आकर्षण नहीं है, लेकिन एक प्रतिकर्षण है, जो संक्रमण को तेज करता है दूसरे करने के लिए एकत्रीकरण की स्थिति(जोड़ा)।

व्लाद, 11.12.2012 03:42

दिमाग तोड़ दिया...

एंटोन, 04.02.2013 02:02

1. क्या यह पोंडरोमोटिव आकर्षण वास्तव में इतना महान है कि यह गर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया को प्रभावित करता है? 2. क्या इसका यह अर्थ है कि जब सभी पिंडों को एक निश्चित तापमान पर गर्म किया जाता है, तो उनके संरचनात्मक कण प्रतिध्वनि में प्रवेश करते हैं? 3. ठंडा करने पर यह अनुनाद क्यों गायब हो जाता है? 4. क्या यह आपका अनुमान है? यदि कोई स्रोत है तो कृपया इंगित करें। 5. इस सिद्धांत के अनुसार बर्तन का आकार एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा, और यदि यह पतला और सपाट है, तो ठंड के समय में अंतर बड़ा नहीं होगा, अर्थात। तुम उसे देख सकते हो।

गुडरात , 11.03.2013 10:12 | मेटाकी

ठंडे पानी में पहले से ही नाइट्रोजन परमाणु होते हैं और पानी के अणुओं के बीच की दूरी गर्म पानी की तुलना में करीब होती है। अर्थात्, निष्कर्ष: गर्म पानी नाइट्रोजन परमाणुओं को तेजी से अवशोषित करता है और साथ ही यह ठंडे पानी की तुलना में जल्दी जम जाता है - यह लोहे के सख्त होने के बराबर है, क्योंकि गर्म पानी बर्फ में बदल जाता है और गर्म लोहा तेजी से ठंडा होने पर सख्त हो जाता है!

व्लादिमीर , 03/13/2013 06:50

या शायद यह: गर्म पानी और बर्फ का घनत्व ठंडे पानी के घनत्व से कम होता है, और इसलिए पानी को अपने घनत्व को बदलने की आवश्यकता नहीं होती है, इस पर कुछ समय गंवाना पड़ता है और यह जम जाता है।

एलेक्सी मिशनेव , 03/21/2013 11:50 पूर्वाह्न

कणों के प्रतिध्वनि, आकर्षण और कंपन के बारे में बात करने से पहले, इस प्रश्न को समझना और उत्तर देना आवश्यक है: कौन सी ताकतें कणों को कंपन करती हैं? चूँकि गतिज ऊर्जा के बिना संपीडन नहीं हो सकता। संपीड़न के बिना, कोई विस्तार नहीं हो सकता है। विस्तार के बिना गतिज ऊर्जा नहीं हो सकती! जब आप तारों की प्रतिध्वनि के बारे में बात करना शुरू करते हैं, तो आपने सबसे पहले इनमें से किसी एक तार को कंपन करने का प्रयास किया! आकर्षण के बारे में बात करते समय, आपको सबसे पहले उस बल को इंगित करना चाहिए जो इन निकायों को आकर्षित करता है! मैं पुष्टि करता हूं कि सभी पिंड वायुमंडल की विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा से संकुचित होते हैं और जो सभी पिंडों, पदार्थों और प्राथमिक कणों को 1.33 किग्रा के बल से संकुचित करते हैं। प्रति सेमी2 नहीं, बल्कि प्रति प्राथमिक कण। चूंकि वायुमंडल का दबाव चयनात्मक नहीं हो सकता है! इसे बल की मात्रा के साथ भ्रमित न करें!

डोडिक , 05/31/2013 02:59

मुझे ऐसा लगता है कि आप एक सत्य भूल गए हैं - "विज्ञान वहीं से शुरू होता है जहां माप शुरू होता है।" "गर्म" पानी का तापमान क्या है? "ठंडा" पानी का तापमान क्या है? लेख इसके बारे में एक शब्द नहीं कहता है। इससे हम निष्कर्ष निकाल सकते हैं - पूरा लेख बकवास है!

ग्रिगोरी, 06/04/2013 12:17

डोडिक, एक लेख को बकवास कहने से पहले, कम से कम थोड़ा सीखने के लिए सोचना चाहिए। और सिर्फ माप नहीं।

दिमित्री , 12/24/2013 10:57 पूर्वाह्न

गर्म पानी के अणु ठंडे पानी की तुलना में तेजी से चलते हैं, इस वजह से के साथ निकट संपर्क होता है वातावरण, वे सभी ठंड को जल्दी से धीरे-धीरे अवशोषित करते प्रतीत होते हैं।

इवान, 10.01.2014 05:53

यह आश्चर्य की बात है कि इस तरह का एक गुमनाम लेख इस साइट पर दिखाई दिया। लेख पूरी तरह से अवैज्ञानिक है। लेखक और टीकाकार दोनों एक-दूसरे के साथ होड़ कर रहे थे, घटना की व्याख्या की तलाश में निकल पड़े, यह पता लगाने की जहमत नहीं उठाई कि क्या घटना बिल्कुल देखी गई है और यदि हां, तो किन परिस्थितियों में। इसके अलावा, हम वास्तव में क्या देखते हैं, इस पर भी कोई समझौता नहीं है! इसलिए लेखक गर्म आइसक्रीम के तेजी से जमने के प्रभाव की व्याख्या करने की आवश्यकता पर जोर देता है, हालांकि पूरे पाठ से (और शब्द "आइसक्रीम के प्रयोगों में प्रभाव की खोज की गई थी") यह इस प्रकार है कि उसने खुद इस तरह की स्थापना नहीं की थी प्रयोग। लेख में सूचीबद्ध घटना के "स्पष्टीकरण" के रूपों से, यह देखा जा सकता है कि पूरी तरह से अलग प्रयोगों का वर्णन किया गया है, विभिन्न जलीय समाधानों के साथ अलग-अलग परिस्थितियों में स्थापित किया गया है। व्याख्याओं का सार और उनमें निहित मनोदशा दोनों यह सुझाव देते हैं कि व्यक्त किए गए विचारों का प्राथमिक सत्यापन भी नहीं किया गया था। किसी ने गलती से एक जिज्ञासु कहानी सुनी और लापरवाही से अपना सट्टा निष्कर्ष व्यक्त किया। मुझे खेद है, लेकिन यह भौतिक नहीं है वैज्ञानिक अनुसंधान, और एक धूम्रपान-कक्ष में बातचीत।

इवान , 01/10/2014 06:10

रोलर्स को गर्म पानी और ठंडे वॉशर जलाशयों से भरने के बारे में लेख में टिप्पणियों के संबंध में। प्राथमिक भौतिकी की दृष्टि से सब कुछ सरल है। स्केटिंग रिंक गर्म पानी से सिर्फ इसलिए भरा जाता है क्योंकि यह अधिक धीरे-धीरे जम जाता है। रिंक समतल और चिकना होना चाहिए। इसे ठंडे पानी से भरने की कोशिश करें - आपको धक्कों और "इनफ्लो" मिलेगा, क्योंकि। पानी एक समान परत में फैलने का समय दिए बिना _जल्दी_ जम जाएगा। और गर्म के पास एक समान परत में फैलने का समय होगा, और यह मौजूदा बर्फ और बर्फ के धक्कों को पिघला देगा। वॉशर के साथ, यह भी मुश्किल नहीं है: ठंड में साफ पानी डालने का कोई मतलब नहीं है - यह कांच (यहां तक ​​​​कि गर्म) पर जम जाता है; और गर्म गैर-ठंड तरल से ठंडे कांच के टूटने का कारण बन सकता है, साथ ही कांच के रास्ते में अल्कोहल के त्वरित वाष्पीकरण के कारण कांच पर इसका हिमांक बढ़ जाएगा (क्या हर कोई चांदनी के सिद्धांत को अभी भी जानता है? - शराब वाष्पित हो जाती है, पानी रहता है)।

इवान , 01/10/2014 06:34

लेकिन वास्तव में घटना, यह पूछना मूर्खतापूर्ण है कि अलग-अलग परिस्थितियों में दो अलग-अलग प्रयोग अलग-अलग क्यों होते हैं। यदि प्रयोग साफ-सुथरा है, तो आपको एक ही रासायनिक संरचना का गर्म और ठंडा पानी लेने की जरूरत है - हम उसी केतली से पहले से ठंडा किया हुआ उबलते पानी लेते हैं। समान बर्तनों में डालें (उदाहरण के लिए, पतली दीवार वाले गिलास)। हम बर्फ पर नहीं, बल्कि उसी पर, सूखे आधार पर डालते हैं, उदाहरण के लिए, एक लकड़ी की मेज। और एक माइक्रोफ्रीज़र में नहीं, बल्कि पर्याप्त मात्रा में थर्मोस्टेट में - मैंने देश में कुछ साल पहले एक प्रयोग किया था, जब बाहर स्थिर ठंढा मौसम था, लगभग -25C। क्रिस्टलीकरण की ऊष्मा निकलने के बाद पानी एक निश्चित तापमान पर क्रिस्टलीकृत हो जाता है। परिकल्पना इस कथन तक उबलती है कि गर्म पानी तेजी से ठंडा होता है (यह सच है, शास्त्रीय भौतिकी के अनुसार, गर्मी हस्तांतरण दर तापमान अंतर के समानुपाती होती है), लेकिन इसका तापमान तापमान के बराबर होने पर भी शीतलन दर में वृद्धि को बनाए रखता है। ठंडे पानी का। सवाल यह है कि पानी जो बाहर +20C के तापमान तक ठंडा हो गया है, ठीक उसी पानी से अलग कैसे होता है जो एक घंटे पहले +20C के तापमान तक ठंडा हो गया था, लेकिन एक कमरे में? शास्त्रीय भौतिकी (वैसे, धूम्रपान कक्ष में बकवास पर नहीं, बल्कि सैकड़ों हजारों और लाखों प्रयोगों पर आधारित) कहते हैं: हां, कुछ भी नहीं, आगे की शीतलन गतिकी समान होगी (केवल उबलता पानी +20 बिंदु बाद में पहुंच जाएगा) ) और प्रयोग वही दिखाता है: जब शुरू में ठंडे पानी के एक गिलास में बर्फ की एक ठोस परत होती है, तो गर्म पानी ने जमने के बारे में सोचा भी नहीं था। पी.एस. यूरी कुज़नेत्सोव की टिप्पणियों के लिए। एक निश्चित प्रभाव की उपस्थिति को स्थापित माना जा सकता है जब इसकी घटना की शर्तों का वर्णन किया जाता है और इसे दृढ़ता से पुन: पेश किया जाता है। और जब हमारे पास अज्ञात परिस्थितियों के साथ समझ से बाहर के प्रयोग होते हैं, तो उनकी व्याख्या के सिद्धांतों का निर्माण करना जल्दबाजी होगी और यह वैज्ञानिक दृष्टिकोण से कुछ भी नहीं देता है। पी.पी.एस. खैर, भावनाओं के आंसुओं के बिना अलेक्सी मिशनेव की टिप्पणियों को पढ़ना असंभव है - एक व्यक्ति किसी तरह की काल्पनिक दुनिया में रहता है जिसका भौतिकी और वास्तविक प्रयोगों से कोई लेना-देना नहीं है।

ग्रिगोरी, 01/13/2014 10:58 पूर्वाह्न

इवान, मैं समझता हूँ कि आप Mpemba प्रभाव का खंडन करते हैं? यह मौजूद नहीं है, जैसा कि आपके प्रयोग दिखाते हैं? यह भौतिकी में इतना प्रसिद्ध क्यों है, और कई लोग इसे समझाने की कोशिश क्यों करते हैं?

इवान , 02/14/2014 01:51

शुभ दोपहर, ग्रेगरी! अशुद्ध रूप से मंचित प्रयोग का प्रभाव मौजूद है। लेकिन, जैसा कि आप समझते हैं, यह भौतिकी में नए पैटर्न की तलाश करने का कारण नहीं है, बल्कि प्रयोगकर्ता के कौशल में सुधार करने का एक कारण है। जैसा कि मैंने टिप्पणियों में पहले ही उल्लेख किया है, "मपेम्बा प्रभाव" की व्याख्या करने के सभी उल्लिखित प्रयासों में, शोधकर्ता यह भी स्पष्ट रूप से स्पष्ट नहीं कर सकते हैं कि वे वास्तव में और किन परिस्थितियों में माप रहे हैं। और आप कहना चाहते हैं कि ये प्रायोगिक भौतिक विज्ञानी हैं? मुझे हसाना नहीं। प्रभाव भौतिकी में नहीं, बल्कि विभिन्न मंचों और ब्लॉगों पर छद्म वैज्ञानिक चर्चाओं में जाना जाता है, जिनमें से अब समुद्र है। एक वास्तविक भौतिक प्रभाव के रूप में (अर्थ में कुछ नए भौतिक नियमों के परिणाम के रूप में, और गलत व्याख्या या सिर्फ एक मिथक के परिणाम के रूप में नहीं), जो लोग भौतिकी से दूर हैं वे इसे समझते हैं। तो पूरी तरह से अलग परिस्थितियों में स्थापित विभिन्न प्रयोगों के परिणामों के बारे में एक ही भौतिक प्रभाव के रूप में बोलने का कोई कारण नहीं है।

पावेल, 02/18/2014 09:59

हम्म, दोस्तों... "स्पीड इंफो" के लिए लेख... कोई अपराध नहीं...;) इवान हर चीज के बारे में सही है...

ग्रेगरी, 02/19/2014 12:50 अपराह्न

इवान, मैं मानता हूं कि अब बहुत सारी छद्म वैज्ञानिक साइटें असत्यापित सनसनीखेज सामग्री प्रकाशित कर रही हैं। आखिरकार, Mpemba के प्रभाव का अभी भी अध्ययन किया जा रहा है। इसके अलावा, विश्वविद्यालयों के वैज्ञानिक शोध कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, 2013 में इस प्रभाव का अध्ययन के एक समूह द्वारा किया गया था तकनीकी विश्वविद्यालयसिंगापुर में। लिंक http://arxiv.org/abs/1310.6514 देखें। उनका मानना ​​है कि उन्हें इस आशय का स्पष्टीकरण मिल गया है। मैं खोज के सार के बारे में विस्तार से नहीं लिखूंगा, लेकिन उनकी राय में, प्रभाव हाइड्रोजन बांड में संग्रहीत ऊर्जा के अंतर से जुड़ा हुआ है।

मोइसेवा एन.पी. , 02/19/2014 03:04

Mpemba प्रभाव पर शोध में रुचि रखने वाले सभी लोगों के लिए, मैंने लेख की सामग्री को थोड़ा पूरक किया है और लिंक प्रदान किए हैं जहां आप नवीनतम परिणामों से परिचित हो सकते हैं (पाठ देखें)। टिप्पणियों के लिए धन्यवाद।

इल्डर , 02/24/2014 04:12 | सब कुछ सूचीबद्ध करने का कोई मतलब नहीं है

यदि यह Mpemba प्रभाव वास्तव में होता है, तो स्पष्टीकरण मांगा जाना चाहिए, मुझे लगता है, पानी की आणविक संरचना में। पानी (जैसा कि मैंने लोकप्रिय विज्ञान साहित्य से सीखा) व्यक्तिगत H2O अणुओं के रूप में नहीं, बल्कि कई अणुओं (यहां तक ​​कि दर्जनों) के समूहों के रूप में मौजूद है। पानी के तापमान में वृद्धि के साथ, अणुओं की गति की गति बढ़ जाती है, क्लस्टर एक दूसरे के खिलाफ टूट जाते हैं और अणुओं के वैलेंस बॉन्ड में बड़े समूहों को इकट्ठा करने का समय नहीं होता है। अणुओं की गति को धीमा करने की तुलना में क्लस्टर बनाने में थोड़ा अधिक समय लगता है। और चूंकि क्लस्टर छोटे होते हैं, गठन क्रिस्टल लैटिसतेजी से होता है। ठंडे पानी में, जाहिरा तौर पर, बड़े, काफी स्थिर क्लस्टर जाली के गठन को रोकते हैं, उनके विनाश में कुछ समय लगता है। मैंने खुद टीवी पर एक जिज्ञासु प्रभाव देखा, जब एक जार में चुपचाप खड़ा ठंडा पानी ठंड में कई घंटों तक तरल रहा। लेकिन जैसे ही जार को उठाया गया, यानी अपनी जगह से थोड़ा हट गया, जार में पानी तुरंत क्रिस्टलीकृत हो गया, अपारदर्शी हो गया और जार फट गया। खैर, इस प्रभाव को दिखाने वाले पुजारी ने इसे इस तथ्य से समझाया कि पानी का अभिषेक किया गया था। वैसे, यह पता चला है कि पानी तापमान के आधार पर अपनी चिपचिपाहट को बहुत बदल देता है। हम, बड़े जीवों के रूप में, इस पर ध्यान नहीं देते हैं, लेकिन छोटे (मिमी और उससे कम) क्रस्टेशियंस के स्तर पर, और इससे भी अधिक बैक्टीरिया, पानी की चिपचिपाहट एक बहुत ही महत्वपूर्ण कारक है। मुझे लगता है कि यह चिपचिपाहट, पानी के समूहों के आकार से भी दी जाती है।

ग्रे, 03/15/2014 05:30

चारों ओर जो कुछ भी हम देखते हैं वह सतही विशेषताएं (गुण) हैं, इसलिए हम ऊर्जा के लिए केवल वही लेते हैं जिसे हम किसी भी तरह से माप सकते हैं या अस्तित्व को साबित कर सकते हैं, अन्यथा यह एक मृत अंत है। यह घटना, Mpemba प्रभाव, केवल एक सरल वॉल्यूमेट्रिक सिद्धांत द्वारा समझाया जा सकता है जो सभी भौतिक मॉडलों को बातचीत की एक संरचना में एकजुट करेगा। वास्तव में यह आसान है

निकिता, 06/06/2014 04:27 | गाड़ी

लेकिन कार में जाते समय पानी को ठंडा कैसे रखें और गर्म न हों!

एलेक्सी, 03.10.2014 01:09

और यहाँ एक और "खोज" है, चलते-चलते। प्लास्टिक की बोतल में पानी एक खुले डाट से बहुत तेजी से जमता है। मनोरंजन के लिए, मैंने कई बार प्रयोग किया गंभीर ठंढ. प्रभाव स्पष्ट है। नमस्कार सिद्धांतकारों!

यूजीन , 12/27/2014 08:40

एक बाष्पीकरणीय कूलर का सिद्धांत। हम ठंडे और गर्म पानी के साथ दो भली भांति बंद करके सील की हुई बोतलें लेते हैं। हम इसे ठंड में डालते हैं। ठंडा पानी तेजी से जमता है। अब हम उन्हीं बोतलों को ठंडे और गर्म पानी के साथ लेते हैं, खोलते हैं और ठंड में डालते हैं। गर्म पानी ठंडे पानी की तुलना में तेजी से जम जाएगा। अगर हम दो बेसिन ठंडे और गर्म पानी के साथ लें, तो गर्म पानी बहुत तेजी से जम जाएगा। यह इस तथ्य के कारण है कि हम वातावरण के साथ संपर्क बढ़ाते हैं। वाष्पीकरण जितना तीव्र होता है, तापमान उतनी ही तेजी से गिरता है। यहां आर्द्रता के कारक का उल्लेख करना आवश्यक है। आर्द्रता जितनी कम होगी, वाष्पीकरण उतना ही मजबूत होगा और शीतलन उतना ही मजबूत होगा।

ग्रे टॉम्स्क, 03/01/2015 10:55

ग्रे, 15.03.2014 05:30 - जारी रखा तापमान के बारे में आप जो जानते हैं वह सब कुछ नहीं है। कुछ और है। यदि आप तापमान का एक भौतिक मॉडल सही ढंग से लिखते हैं, तो यह प्रसार, पिघलने और क्रिस्टलीकरण से ऊर्जा प्रक्रियाओं का वर्णन करने की कुंजी बन जाएगा, जैसे कि दबाव में वृद्धि के साथ तापमान में वृद्धि, तापमान में वृद्धि के साथ दबाव में वृद्धि। ऊपर से सूर्य की ऊर्जा का भौतिक मॉडल भी स्पष्ट हो जाएगा। मैं सर्दियों में हूँ। . 2001 के शुरुआती वसंत में, तापमान मॉडल को देखने के बाद, मैंने एक सामान्य तापमान मॉडल तैयार किया। कुछ महीनों के बाद, मुझे तापमान विरोधाभास याद आया, और तब मुझे एहसास हुआ ... कि मेरा तापमान मॉडल भी Mpemba विरोधाभास का वर्णन करता है। यह मई - जून 2013 में था। एक साल देर से, लेकिन यह अच्छे के लिए है। मेरा भौतिक मॉडल एक फ्रीज फ्रेम है और इसे आगे और पीछे दोनों तरफ स्क्रॉल किया जा सकता है और इसमें गतिविधि का मोटर कौशल है, वही गतिविधि जिसमें सब कुछ चलता है। मेरे पास विषय की पुनरावृत्ति के साथ स्कूल की 8 कक्षाएं और 2 साल का कॉलेज है। 20 साल बीत चुके हैं। इसलिए मैं प्रसिद्ध वैज्ञानिकों के किसी भी प्रकार के भौतिक मॉडल, साथ ही सूत्रों का वर्णन नहीं कर सकता। बहुत अफसोस।

एंड्री , 08.11.2015 08:52

सामान्य तौर पर, मुझे इस बात का अंदाजा है कि ठंडे पानी की तुलना में गर्म पानी तेजी से क्यों जमता है। और मेरे स्पष्टीकरण में सब कुछ बहुत सरल है यदि आप रुचि रखते हैं तो मुझे एक ईमेल लिखें: [ईमेल संरक्षित]

एंड्री , 08.11.2015 08:58

मुझे खेद है, मैंने गलत मेलबॉक्स यहाँ दिया सही ईमेल है: [ईमेल संरक्षित]

विक्टर , 12/23/2015 10:37 पूर्वाह्न

मुझे ऐसा लगता है कि सब कुछ सरल है, हमारे साथ बर्फ गिरती है, यह वाष्पित गैस है, ठंडा है, इसलिए शायद ठंढ में यह तेजी से गर्म हो जाता है क्योंकि यह वाष्पित हो जाता है और तुरंत ऊपर उठने से दूर क्रिस्टलीकृत हो जाता है, और गैसीय अवस्था में पानी तरल की तुलना में तेजी से ठंडा होता है। )

बेकज़ान , 01/28/2016 09:18

यदि किसी ने दुनिया के इन कानूनों का खुलासा किया जो इस प्रभाव से जुड़े हैं, तो वह यहां नहीं लिखेंगे। मेरे दृष्टिकोण से, इंटरनेट उपयोगकर्ताओं के लिए अपने रहस्यों को प्रकट करना तर्कसंगत नहीं होगा जब वह इसे प्रसिद्ध वैज्ञानिक पत्रिकाओं में प्रकाशित कर सकते हैं और लोगों के सामने खुद इसे साबित करें। तो, इस आशय के बारे में यहाँ क्या लिखा जाएगा, यह सब बहुमत तर्कसंगत नहीं है।)))

एलेक्स , 02/22/2016 12:48 अपराह्न

हेलो एक्सपेरिमेंटर्स आप सही कह रहे हैं कि विज्ञान की शुरुआत वहीं से होती है जहां... मापन नहीं, बल्कि गणना। "प्रयोग" - कल्पना और रैखिक सोच से वंचित लोगों के लिए एक शाश्वत और अपरिहार्य तर्क सभी को आहत किया, अब E \u003d mc2 के मामले में - क्या सभी को याद है? ठंडे पानी से वायुमंडल में उड़ने वाले अणुओं की गति यह निर्धारित करती है कि वे पानी से कितनी ऊर्जा ले जाते हैं (शीतलन - ऊर्जा की हानि) गर्म पानी से अणुओं की गति बहुत अधिक होती है और ऊर्जा को चुकता किया जाता है (की दर पानी के शेष द्रव्यमान को ठंडा करना) बस इतना ही, यदि आप "प्रयोग" से निकलते हैं और विज्ञान की मूल बातें याद करते हैं

व्लादिमीर , 04/25/2016 10:53 पूर्वाह्न | उल्का

उन दिनों में जब एंटीफ्ीज़ एक दुर्लभ वस्तु थी, एक कार बेड़े के बिना गरम गैरेज में कारों की शीतलन प्रणाली से पानी एक कार्य दिवस के बाद निकाला जाता था ताकि सिलेंडर ब्लॉक या रेडिएटर को डीफ्रॉस्ट न किया जा सके - कभी-कभी दोनों एक साथ। सुबह गर्म पानी डाला गया। भीषण ठंढ में, इंजन बिना किसी समस्या के शुरू हो गए। किसी तरह गर्म पानी नहीं होने के कारण नल से पानी डाला गया। पानी तुरंत जम गया। प्रयोग महंगा था - ठीक उतना ही जितना कि ZIL-131 कार के सिलेंडर ब्लॉक और रेडिएटर को खरीदने और बदलने में खर्च होता है। जो विश्वास नहीं करता, उसे जाँचने दो। और Mpemba ने आइसक्रीम के साथ प्रयोग किया। आइसक्रीम में, क्रिस्टलीकरण पानी की तुलना में अलग तरह से होता है। अपने दांतों से आइसक्रीम का एक टुकड़ा और बर्फ का एक टुकड़ा काटने की कोशिश करें। सबसे अधिक संभावना है कि यह जम नहीं गया, लेकिन ठंडा होने के परिणामस्वरूप गाढ़ा हो गया। और ताजा पानी, चाहे वह गर्म हो या ठंडा, 0*C पर जम जाता है। ठंडा पानी तेज होता है, लेकिन गर्म पानी को ठंडा होने में समय लगता है।

पथिक , 06.05.2016 12:54 | एलेक्स के लिए

"c" - निर्वात में प्रकाश की गति E=mc^2 - द्रव्यमान और ऊर्जा की तुल्यता को व्यक्त करने वाला सूत्र

अल्बर्ट , 07/27/2016 08:22

सबसे पहले, ठोस के साथ एक सादृश्य (कोई वाष्पीकरण प्रक्रिया नहीं है)। हाल ही में सोल्डर किए गए तांबे के पानी के पाइप। प्रक्रिया गैस बर्नर को मिलाप के पिघलने के तापमान पर गर्म करके होती है। युग्मन के साथ एक जोड़ का ताप समय लगभग एक मिनट है। मैंने युग्मन के साथ एक जोड़ को मिलाया और कुछ मिनटों के बाद मुझे एहसास हुआ कि मैंने इसे गलत तरीके से मिलाया है। कपलिंग में पाइप को स्क्रॉल करने में थोड़ा समय लगा। मैंने एक बर्नर के साथ जोड़ को फिर से गर्म करना शुरू किया और आश्चर्यजनक रूप से, जोड़ को गलनांक तक गर्म करने में 3-4 मिनट का समय लगा। ऐसा कैसे!? आखिरकार, पाइप अभी भी गर्म है और ऐसा लगता है कि इसे गलनांक तक गर्म करने के लिए बहुत कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है, लेकिन सब कुछ विपरीत निकला। यह सभी तापीय चालकता के बारे में है, जो पहले से ही गर्म पाइप के लिए बहुत अधिक है और गर्म और ठंडे पाइप के बीच की सीमा दो मिनट में जंक्शन से दूर जाने में कामयाब रही। अब पानी के बारे में। हम गर्म और अर्ध-गर्म बर्तन की अवधारणाओं के साथ काम करेंगे। एक गर्म बर्तन में, गर्म, अत्यधिक गतिशील कणों और धीमी गति से चलने वाले, ठंडे वाले के बीच एक संकीर्ण तापमान सीमा बनती है, जो परिधि से केंद्र तक अपेक्षाकृत तेज़ी से चलती है, क्योंकि इस सीमा पर, तेज़ कण जल्दी से अपनी ऊर्जा छोड़ देते हैं (ठंडा) ) सीमा के दूसरी ओर कणों द्वारा। चूंकि बाहरी ठंडे कणों का आयतन बड़ा होता है, इसलिए तेज कण, अपनी तापीय ऊर्जा को छोड़ कर, बाहरी ठंडे कणों को महत्वपूर्ण रूप से गर्म नहीं कर सकते। इसलिए, गर्म पानी को ठंडा करने की प्रक्रिया अपेक्षाकृत जल्दी होती है। दूसरी ओर, अर्ध-गर्म पानी में बहुत कम तापीय चालकता होती है, और अर्ध-गर्म और ठंडे कणों के बीच की सीमा की चौड़ाई बहुत अधिक होती है। इतनी विस्तृत सीमा के केंद्र में विस्थापन एक गर्म बर्तन के मामले की तुलना में बहुत धीमी गति से होता है। नतीजतन, एक गर्म बर्तन गर्म की तुलना में तेजी से ठंडा होता है। मुझे लगता है कि बर्तन के बीच से किनारे तक कई तापमान सेंसर लगाकर विभिन्न तापमानों के पानी की शीतलन प्रक्रिया की गतिशीलता का पालन करना आवश्यक है।

अधिकतम, 11/19/2016 05:07

यह सत्यापित किया गया है: यमल में, ठंढ में, गर्म पानी वाला एक पाइप जम जाता है और इसे गर्म करना पड़ता है, लेकिन ठंडा नहीं!

आर्टेम, 09.12.2016 01:25

यह मुश्किल है, लेकिन मुझे लगता है कि ठंडा पानी गर्म पानी की तुलना में सघन है, उबले हुए पानी से भी बेहतर है, और फिर ठंडा करने में तेजी आती है, यानी। गर्म पानी ठंडे तापमान तक पहुँच जाता है और उससे आगे निकल जाता है, और यह देखते हुए कि गर्म पानी नीचे से जमता है न कि ऊपर से, जैसा कि ऊपर लिखा गया है, यह प्रक्रिया को बहुत तेज करता है!

अलेक्जेंडर सर्गेव, 21.08.2017 10:52

ऐसा कोई प्रभाव नहीं है। काश। 2016 में, इस विषय पर एक विस्तृत लेख प्रकृति में प्रकाशित हुआ था: https://en.wikipedia.org/wiki/Mpemba_effect इससे यह स्पष्ट है कि यदि प्रयोग सावधानी से किए जाते हैं (यदि गर्म और ठंडे पानी के नमूने हैं तापमान को छोड़कर हर चीज में समान), प्रभाव नहीं देखा जाता है।

हेडलैब, 08/22/2017 05:31

विक्टर , 10/27/2017 03:52 पूर्वाह्न

"यह सचमुच में है।" - अगर स्कूल को समझ में नहीं आया कि गर्मी क्षमता और ऊर्जा संरक्षण के नियम क्या हैं। यह जांचना आसान है - इसके लिए आपको चाहिए: एक इच्छा, एक सिर, हाथ, पानी, एक रेफ्रिजरेटर और एक अलार्म घड़ी। और स्केटिंग रिंक, जैसा कि विशेषज्ञ लिखते हैं, ठंडे पानी से जमे हुए (भरे हुए) होते हैं, और गर्म पानी से वे कटे हुए बर्फ को समतल करते हैं। और सर्दियों में आपको वॉशर जलाशय में एंटी-फ्रीज द्रव डालना होगा, पानी नहीं। पानी वैसे भी जम जाएगा, और ठंडा पानी तेजी से जम जाएगा।

इरीना , 01/23/2018 10:58

दुनिया भर के वैज्ञानिक अरस्तू के समय से इस विरोधाभास से जूझ रहे हैं और विक्टर, ज़ावलब और सर्गेव सबसे चतुर निकले।

डेनिस , 02/01/2018 08:51

लेख में सब कुछ सही है। लेकिन वजह कुछ अलग है। उबलने की प्रक्रिया में, इसमें घुली हवा पानी से वाष्पित हो जाती है, इसलिए जैसे-जैसे उबलता पानी ठंडा होता है, इसका घनत्व उसी तापमान के कच्चे पानी की तुलना में कम होगा। अलग-अलग घनत्व को छोड़कर अलग-अलग तापीय चालकता के कोई अन्य कारण नहीं हैं।

हेडलैब, 03/01/2018 08:58 | प्रमुख प्रयोगशाला

इरीना :), "पूरी दुनिया के वैज्ञानिक" इस "विरोधाभास" से नहीं लड़ते हैं, वास्तविक वैज्ञानिकों के लिए यह "विरोधाभास" बस मौजूद नहीं है - यह अच्छी तरह से पुनरुत्पादित स्थितियों में आसानी से सत्यापित है। अफ्रीकी लड़के Mpemba के अपूरणीय प्रयोगों के कारण "विरोधाभास" दिखाई दिया और इसी तरह के "वैज्ञानिकों" द्वारा फुलाया गया :)

अच्छे पुराने फॉर्मूला एच 2 ओ में ऐसा लगता है कि कोई रहस्य नहीं है। लेकिन वास्तव में, पानी - जीवन का स्रोत और दुनिया में सबसे प्रसिद्ध तरल - कई रहस्यों से भरा है जिसे कभी-कभी वैज्ञानिक भी नहीं सुलझा पाते हैं।

ये हैं 5 सबसे ज्यादा रोचक तथ्यपानी के बारे में:

1. गर्म पानी ठंडे पानी की तुलना में तेजी से जमता है

पानी के दो कंटेनर लें: एक में गर्म पानी और दूसरे में ठंडा पानी डालें और उन्हें फ्रीजर में रख दें। गर्म पानी ठंडे पानी की तुलना में तेजी से जम जाएगा, हालांकि तार्किक रूप से, ठंडे पानी को पहले बर्फ में बदलना चाहिए था: आखिरकार, गर्म पानी को पहले ठंडे तापमान पर ठंडा करना चाहिए, और फिर बर्फ में बदलना चाहिए, जबकि ठंडे पानी को ठंडा करने की आवश्यकता नहीं है। ये क्यों हो रहा है?

1963 में, हाई स्कूल के छात्र एरास्टो बी। मपेम्बा उच्च विद्यालयतंजानिया में, एक तैयार आइसक्रीम मिश्रण को फ्रीज करते समय, मैंने देखा कि फ्रीजर में गर्म मिश्रण ठंडे की तुलना में तेजी से कठोर होता है। जब युवक ने अपनी खोज एक भौतिकी शिक्षक के साथ साझा की, तो वह केवल उस पर हंसा। सौभाग्य से, छात्र लगातार था और शिक्षक को एक प्रयोग करने के लिए मना लिया, जिसने उसकी खोज की पुष्टि की: कुछ शर्तों के तहत, गर्म पानी वास्तव में ठंडे पानी की तुलना में तेजी से जम जाता है।

अब गर्म पानी के ठंडे पानी की तुलना में तेजी से जमने की इस घटना को Mpemba effect कहा जाता है। सच है, इससे बहुत पहले अद्वितीय संपत्तिपानी को अरस्तू, फ्रांसिस बेकन और रेने डेसकार्टेस ने नोट किया था।

वैज्ञानिक इस घटना की प्रकृति को पूरी तरह से समझ नहीं पाते हैं, इसे या तो हाइपोथर्मिया, वाष्पीकरण, बर्फ गठन, संवहन, या गर्म और ठंडे पानी पर तरलीकृत गैसों के प्रभाव में अंतर से समझाते हैं।

.RU से "ठंडे पानी की तुलना में गर्म पानी तेजी से जमता है" विषय पर ध्यान दें।

चूंकि शीतलन के मुद्दे हमारे करीब हैं, प्रशीतन विशेषज्ञ, आइए हम इस समस्या के सार में थोड़ा गहराई से उतरें और इस तरह की प्रकृति के बारे में दो राय दें। रहस्यमय घटना.

1. वाशिंगटन विश्वविद्यालय के एक वैज्ञानिक ने अरस्तू के समय से ज्ञात एक रहस्यमयी घटना के लिए स्पष्टीकरण की पेशकश की है: क्यों गर्म पानी ठंडे पानी की तुलना में तेजी से जमता है।

Mpemba प्रभाव नामक घटना, व्यवहार में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। उदाहरण के लिए, विशेषज्ञ मोटर चालकों को सर्दियों में वॉशर जलाशय में गर्म पानी के बजाय ठंडा डालने की सलाह देते हैं। लेकिन इस घटना का आधार क्या है, यह लंबे समय तक अज्ञात रहा।

वाशिंगटन विश्वविद्यालय के डॉ. जोनाथन काट्ज़ ने इस घटना की जांच की और निष्कर्ष निकाला कि पानी में घुलने वाले पदार्थ इसमें एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो गर्म होने पर अवक्षेपित हो जाते हैं, यूरेक अलर्ट की रिपोर्ट।

विलेय से, डॉ. काट्ज़ का अर्थ है कठोर जल में पाए जाने वाले कैल्शियम और मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट। जब पानी को गर्म किया जाता है, तो ये पदार्थ केतली की दीवारों पर स्केल बनाते हुए अवक्षेपित हो जाते हैं। जिस पानी को कभी गर्म नहीं किया गया है उसमें ये अशुद्धियाँ होती हैं। जैसे-जैसे यह जमता है और बर्फ के क्रिस्टल बनते हैं, पानी में अशुद्धियों की सांद्रता 50 गुना बढ़ जाती है। इससे पानी का हिमांक कम हो जाता है। "और अब पानी को जमने के लिए ठंडा करना पड़ता है," डॉ. काट्ज़ बताते हैं।

एक दूसरा कारण है जो बिना गर्म किए पानी को जमने से रोकता है। पानी के हिमांक को कम करने से ठोस और तरल चरणों के बीच तापमान का अंतर कम हो जाता है। "क्योंकि जिस दर से पानी गर्मी खोता है वह इस तापमान अंतर पर निर्भर करता है, जो पानी गर्म नहीं किया गया है, उसके ठंडा होने की संभावना कम है," डॉ। काट्ज़ कहते हैं।

वैज्ञानिक के अनुसार, उनके सिद्धांत को प्रयोगात्मक रूप से परखा जा सकता है, क्योंकि। कठोर जल के लिए Mpemba प्रभाव अधिक स्पष्ट हो जाता है।

2. ऑक्सीजन प्लस हाइड्रोजन प्लस कोल्ड बर्फ बनाता है। पहली नज़र में, यह पारदर्शी पदार्थ बहुत सरल लगता है। दरअसल, बर्फ कई रहस्यों से भरी हुई है। अफ्रीकी एरास्टो मपेम्बा द्वारा बनाई गई बर्फ ने महिमा के बारे में नहीं सोचा था। दिन गर्म थे। वह चाहता था फल बर्फ. उसने जूस का एक कार्टन लिया और फ्रीजर में रख दिया। उन्होंने इसे एक से अधिक बार किया और इसलिए देखा कि रस विशेष रूप से जल्दी जम जाता है, यदि आप इसे इससे पहले धूप में रखते हैं - बस इसे गर्म करें! यह अजीब है, तंजानिया के स्कूली छात्र ने सोचा, जिसने सांसारिक ज्ञान के विपरीत काम किया। क्या यह संभव है कि तरल को तेजी से बर्फ में बदलने के लिए, इसे पहले गर्म किया जाना चाहिए? युवक इतना हैरान हुआ कि उसने शिक्षक के साथ अपना अनुमान साझा किया। उन्होंने प्रेस में इस जिज्ञासा की सूचना दी।

यह कहानी 1960 के दशक की है। अब "मपेम्बा प्रभाव" वैज्ञानिकों को अच्छी तरह से ज्ञात है। लेकिन लंबे समय तक यह साधारण सी लगने वाली घटना एक रहस्य बनी रही। गर्म पानी ठंडे पानी की तुलना में तेजी से क्यों जमता है?

यह 1996 तक नहीं था जब भौतिक विज्ञानी डेविड ऑरबैक ने इसका समाधान खोजा था। इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, उन्होंने पूरे एक वर्ष तक एक प्रयोग किया: उन्होंने एक गिलास में पानी गर्म किया और उसे फिर से ठंडा किया। तो उसे क्या पता चला? गर्म होने पर पानी में घुले हवा के बुलबुले वाष्पित हो जाते हैं। गैस रहित जल पात्र की दीवारों पर अधिक आसानी से जम जाता है। "बेशक, उच्च वायु सामग्री वाला पानी भी जम जाएगा," ऑरबैक कहते हैं, "लेकिन शून्य डिग्री सेल्सियस पर नहीं, बल्कि केवल शून्य से चार से छह डिग्री पर।" बेशक, आपको और इंतजार करना होगा। तो, गर्म पानी ठंडे पानी से पहले जम जाता है, यह एक वैज्ञानिक तथ्य है।

शायद ही कोई पदार्थ हो जो बर्फ के समान सहजता से हमारी आंखों के सामने प्रकट हो। इसमें केवल पानी के अणु होते हैं - यानी प्राथमिक अणु जिसमें दो हाइड्रोजन परमाणु और एक ऑक्सीजन होता है। हालाँकि, बर्फ शायद ब्रह्मांड का सबसे रहस्यमय पदार्थ है। वैज्ञानिक अभी तक इसके कुछ गुणों की व्याख्या नहीं कर पाए हैं।

2. सुपरकूलिंग और "फ्लैश" फ्रीजिंग

हर कोई जानता है कि 0 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा होने पर पानी हमेशा बर्फ में बदल जाता है... कुछ मामलों को छोड़कर! ऐसा मामला, उदाहरण के लिए, "सुपरकूलिंग" है, जो कि बहुत . का गुण है शुद्ध जलठंड से नीचे ठंडा होने पर भी तरल रहता है। यह घटना इस तथ्य के कारण संभव हो जाती है कि पर्यावरण में क्रिस्टलीकरण केंद्र या नाभिक नहीं होते हैं जो बर्फ के क्रिस्टल के गठन को भड़का सकते हैं। और इसलिए पानी शून्य डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर ठंडा होने पर भी तरल रूप में रहता है। क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया को ट्रिगर किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, गैस बुलबुले, अशुद्धियों (प्रदूषण), कंटेनर की असमान सतह द्वारा। इनके बिना जल द्रव अवस्था में रहेगा। जब क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया शुरू होती है, तो आप देख सकते हैं कि कैसे सुपर-कूल्ड पानी तुरंत बर्फ में बदल जाता है।

फिल मदीना (www.mrsciguy.com) का वीडियो देखें (2 901 Kb, 60 c) और खुद देखें >>

टिप्पणी।अत्यधिक गरम पानी भी अपने क्वथनांक से ऊपर गर्म करने पर भी तरल रहता है।

3. "ग्लास" पानी

जल्दी और बिना झिझक के नाम बताएं कि पानी के कितने अलग-अलग राज्य हैं?

यदि आपने तीन (ठोस, द्रव, गैस) का उत्तर दिया है, तो आप गलत हैं। वैज्ञानिक तरल रूप में पानी की कम से कम 5 अलग-अलग अवस्थाओं और बर्फ की 14 अवस्थाओं में अंतर करते हैं।

सुपर-कूल्ड पानी के बारे में बातचीत याद है? तो, आप जो भी करते हैं, -38 डिग्री सेल्सियस पर, यहां तक ​​​​कि सबसे शुद्ध सुपर-कूल्ड पानी भी अचानक बर्फ में बदल जाता है। और कमी के साथ क्या होता है

तापमान? -120 डिग्री सेल्सियस पर, पानी के साथ कुछ अजीब होने लगता है: यह गुड़ की तरह सुपर-चिपचिपा या चिपचिपा हो जाता है, और -135 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर यह "ग्लासी" या "ग्लासी" पानी में बदल जाता है - ठोस, जिसमें क्रिस्टल संरचना का अभाव है।

4. पानी के क्वांटम गुण

आणविक स्तर पर, पानी और भी अद्भुत है। 1995 में, वैज्ञानिकों ने न्यूट्रॉन बिखरने पर एक प्रयोग किया, जिसने एक अप्रत्याशित परिणाम दिया: भौतिकविदों ने पाया कि पानी के अणुओं के उद्देश्य से न्यूट्रॉन अपेक्षा से 25% कम हाइड्रोजन प्रोटॉन "देखते हैं"।

यह पता चला कि एक एटोसेकंड (10 -18 सेकंड) की गति से एक असामान्य क्वांटम प्रभाव होता है, और सामान्य एक के बजाय पानी का रासायनिक सूत्र - एच 2 ओ, एच 1.5 ओ बन जाता है!

5. क्या पानी में मेमोरी होती है?

पारंपरिक चिकित्सा के विकल्प होम्योपैथी का दावा है कि किसी औषधीय उत्पाद का पतला घोल शरीर पर उपचारात्मक प्रभाव डाल सकता है, भले ही तनुकरण कारक इतना अधिक हो कि घोल में पानी के अणुओं के अलावा कुछ भी न बचा हो। होम्योपैथी के समर्थक इस विरोधाभास को "पानी की स्मृति" नामक एक अवधारणा द्वारा समझाते हैं, जिसके अनुसार आणविक स्तर पर पानी में पदार्थ की एक "स्मृति" होती है जो एक बार इसमें घुल जाती है और मूल एकाग्रता के समाधान के गुणों को बरकरार रखती है। इसमें संघटक का एक अणु रहता है।

होम्योपैथी के सिद्धांतों की आलोचना करने वाले क्वीन्स यूनिवर्सिटी ऑफ बेलफास्ट के प्रोफेसर मेडेलीन एनिस के नेतृत्व में वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने 2002 में इस अवधारणा का हमेशा के लिए खंडन करने के लिए एक प्रयोग किया। परिणाम विपरीत था। आखिर वैज्ञानिकों ने कहा कि वे "पानी की स्मृति" के प्रभाव की वास्तविकता को साबित करने में सक्षम थे। हालांकि, स्वतंत्र विशेषज्ञों की देखरेख में किए गए प्रयोग, परिणाम नहीं लाए। "पानी की स्मृति" की घटना के अस्तित्व के बारे में विवाद जारी है।

पानी में कई अन्य असामान्य गुण हैं जिन्हें हमने इस लेख में शामिल नहीं किया है।

साहित्य।

1. 5 वास्तव में पानी के बारे में अजीब बातें / http://www.neatorama.com।
2. पानी का रहस्य: अरस्तू-मपेम्बा प्रभाव का सिद्धांत बनाया गया था / http://www.o8ode.ru।
3. नेपोम्नियाचची एन.एन. निर्जीव प्रकृति का रहस्य। ब्रह्मांड में सबसे रहस्यमय पदार्थ / http://www.bibliotekar.ru।

कौन सा पानी तेजी से जमता है, गर्म या ठंडा, कई कारकों से प्रभावित होता है, लेकिन सवाल खुद थोड़ा अजीब लगता है। यह समझा जाता है, और यह भौतिकी से जाना जाता है, कि गर्म पानी को बर्फ में बदलने के लिए तुलनीय ठंडे पानी के तापमान तक ठंडा होने के लिए अभी भी समय चाहिए। ठंडा पानी इस चरण को छोड़ सकता है, और तदनुसार, यह समय पर जीत जाता है।

लेकिन इस सवाल का जवाब कि कौन सा पानी तेजी से जमता है - ठंडा या गर्म - ठंढ में सड़क पर, उत्तरी अक्षांश का कोई भी निवासी जानता है। वास्तव में, वैज्ञानिक रूप से, यह पता चला है कि किसी भी मामले में, ठंडे पानी को बस तेजी से जमना पड़ता है।

तो क्या भौतिकी के शिक्षक, जिन्हें 1963 में स्कूली छात्र एरास्टो मपेम्बा ने संपर्क किया था, यह समझाने के अनुरोध के साथ कि भविष्य की आइसक्रीम का ठंडा मिश्रण एक समान, लेकिन गर्म से अधिक समय तक क्यों जमता है।

"यह विश्व भौतिकी नहीं है, बल्कि किसी प्रकार का Mpemba भौतिकी है"

उस समय, शिक्षक केवल इस पर हंसते थे, लेकिन भौतिकी के प्रोफेसर डेनिस ओसबोर्न, जो एक समय में उसी स्कूल में जाते थे जहां एरास्टो ने अध्ययन किया था, प्रयोगात्मक रूप से इस तरह के प्रभाव के अस्तित्व की पुष्टि की, हालांकि इसके लिए कोई स्पष्टीकरण नहीं था। . 1969 में एक लोकप्रिय वैज्ञानिक पत्रिका ने दो व्यक्तियों द्वारा एक संयुक्त लेख प्रकाशित किया जिन्होंने इस अजीबोगरीब प्रभाव का वर्णन किया।

तब से, जिस सवाल का पानी तेजी से जमता है - गर्म या ठंडा, उसका अपना नाम है - प्रभाव, या विरोधाभास, Mpemba।

यह सवाल काफी समय से चल रहा है

स्वाभाविक रूप से, ऐसी घटना पहले भी हुई है, और अन्य वैज्ञानिकों के कार्यों में इसका उल्लेख किया गया था। इस सवाल में न केवल स्कूली बच्चे की दिलचस्पी थी, बल्कि रेने डेसकार्टेस और यहां तक ​​​​कि अरस्तू ने भी एक समय इसके बारे में सोचा था।

यहाँ इस विरोधाभास को हल करने के लिए केवल दृष्टिकोण हैं जो बीसवीं शताब्दी के अंत में ही देखने लगे।

एक विरोधाभास होने की शर्तें

आइसक्रीम की तरह, यह केवल साधारण पानी नहीं है जो प्रयोग के दौरान जम जाता है। यह बहस शुरू करने के लिए कुछ शर्तें मौजूद होनी चाहिए कि कौन सा पानी तेजी से जमता है - ठंडा या गर्म। इस प्रक्रिया को क्या प्रभावित करता है?

अब, 21वीं सदी में, कई विकल्प सामने रखे गए हैं जो इस विरोधाभास की व्याख्या कर सकते हैं। कौन सा पानी तेजी से जमता है, गर्म या ठंडा, यह इस बात पर निर्भर हो सकता है कि ठंडे पानी की तुलना में इसकी वाष्पीकरण दर अधिक होती है। इस प्रकार, इसकी मात्रा कम हो जाती है, और मात्रा में कमी के साथ, यदि हम ठंडे पानी की समान प्रारंभिक मात्रा लेते हैं, तो ठंड का समय कम हो जाता है।

फ्रीजर लंबे समय से डीफ़्रॉस्ट किया गया है

कौन सा पानी तेजी से जमता है, और ऐसा क्यों करता है, यह प्रयोग के लिए उपयोग किए जाने वाले रेफ्रिजरेटर के फ्रीजर में मौजूद बर्फ की परत से प्रभावित हो सकता है। यदि आप दो कंटेनर लेते हैं जो मात्रा में समान हैं, लेकिन उनमें से एक में गर्म पानी और दूसरा ठंडा पानी होगा, तो गर्म पानी वाला कंटेनर उसके नीचे की बर्फ को पिघला देगा, जिससे रेफ्रिजरेटर की दीवार के साथ थर्मल स्तर के संपर्क में सुधार होगा। एक ठंडे पानी का कंटेनर ऐसा नहीं कर सकता। यदि रेफ्रिजरेटर में बर्फ के साथ ऐसा कोई अस्तर नहीं है, तो ठंडे पानी को तेजी से जमना चाहिए।

ऊपर से नीचे

साथ ही, जिस परिघटना से पानी तेजी से जमता है - गर्म या ठंडा, उसे इस प्रकार समझाया गया है। कुछ नियमों का पालन करते हुए, ऊपरी परतों से ठंडा पानी जमने लगता है, जब गर्म पानी इसे दूसरी तरफ से करता है - यह नीचे से ऊपर तक जमने लगता है। यह पता चला है कि ठंडा पानी, कुछ स्थानों पर पहले से ही बर्फ के साथ एक ठंडी परत के साथ, इस प्रकार संवहन और थर्मल विकिरण की प्रक्रियाओं को बाधित करता है, जिससे यह समझा जाता है कि कौन सा पानी तेजी से जमता है - ठंडा या गर्म। शौकिया प्रयोगों की एक तस्वीर संलग्न है, और यहाँ यह स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहा है।

गर्मी बाहर जाती है, ऊपर की ओर झुकती है, और वहाँ यह एक बहुत ही ठंडी परत से मिलती है। गर्मी विकिरण के लिए कोई मुक्त मार्ग नहीं है, इसलिए शीतलन प्रक्रिया कठिन हो जाती है। गर्म पानी के रास्ते में ऐसी कोई बाधा नहीं है। जो तेजी से जमता है - ठंडा या गर्म, जिस पर संभावित परिणाम निर्भर करता है, आप यह कहकर उत्तर का विस्तार कर सकते हैं कि किसी भी पानी में कुछ पदार्थ घुले होते हैं।

परिणाम को प्रभावित करने वाले कारक के रूप में पानी की संरचना में अशुद्धियाँ

यदि आप धोखा नहीं देते हैं और उसी संरचना वाले पानी का उपयोग करते हैं, जहां कुछ पदार्थों की सांद्रता समान होती है, तो ठंडे पानी को तेजी से जमना चाहिए। लेकिन अगर ऐसी स्थिति आती है जब भंग हो जाता है रासायनिक तत्वकेवल गर्म पानी में उपलब्ध है, जबकि ठंडे पानी में नहीं है, तो गर्म पानी के पहले जमने की संभावना है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि पानी में घुले हुए पदार्थ क्रिस्टलीकरण के केंद्र बनाते हैं, और इन केंद्रों की एक छोटी संख्या के साथ, पानी को ठोस अवस्था में बदलना मुश्किल है। पानी का सुपरकूलिंग भी इस अर्थ में संभव है कि शून्य से नीचे के तापमान पर यह तरल अवस्था में होगा।

लेकिन ये सभी संस्करण, जाहिरा तौर पर, अंत तक वैज्ञानिकों के अनुकूल नहीं थे, और उन्होंने इस मुद्दे पर काम करना जारी रखा। 2013 में, सिंगापुर में शोधकर्ताओं की एक टीम ने कहा कि उन्होंने सदियों पुराने रहस्य को सुलझा लिया है।

चीनी वैज्ञानिकों के एक समूह का दावा है कि इस प्रभाव का रहस्य पानी के अणुओं के बीच उसके बंधनों में जमा ऊर्जा की मात्रा में निहित है, जिसे हाइड्रोजन बांड कहा जाता है।

चीनी वैज्ञानिकों का जवाब

आगे की जानकारी का पालन करेंगे, जिसे समझने के लिए रसायन विज्ञान में कुछ ज्ञान होना आवश्यक है ताकि यह पता लगाया जा सके कि कौन सा पानी तेजी से जमता है - गर्म या ठंडा। जैसा कि आप जानते हैं, इसमें दो H (हाइड्रोजन) परमाणु और एक O (ऑक्सीजन) परमाणु सहसंयोजक बंधों से जुड़े होते हैं।

लेकिन एक अणु के हाइड्रोजन परमाणु भी पड़ोसी अणुओं की ओर, उनके ऑक्सीजन घटक की ओर आकर्षित होते हैं। इन बंधों को हाइड्रोजन बंध कहते हैं।

साथ ही, यह याद रखने योग्य है कि उसी समय, पानी के अणु एक दूसरे पर प्रतिकारक रूप से कार्य करते हैं। वैज्ञानिकों ने नोट किया कि जब पानी को गर्म किया जाता है, तो उसके अणुओं के बीच की दूरी बढ़ जाती है, और यह प्रतिकारक शक्तियों द्वारा सुगम होता है। यह पता चला है कि ठंडे राज्य में अणुओं के बीच एक दूरी पर कब्जा कर रहा है, कोई कह सकता है कि वे खिंचाव करते हैं, और उनके पास ऊर्जा की एक बड़ी आपूर्ति होती है। यह ऊर्जा आरक्षित है जो तब मुक्त होती है जब पानी के अणु एक दूसरे के पास आने लगते हैं, अर्थात शीतलन होता है। यह पता चला है कि गर्म पानी में ऊर्जा की एक बड़ी आपूर्ति, और उप-शून्य तापमान पर ठंडा होने पर इसकी अधिक रिहाई, ठंडे पानी की तुलना में तेजी से होती है, जिसमें ऐसी ऊर्जा की आपूर्ति कम होती है। तो कौन सा पानी तेजी से जमता है - ठंडा या गर्म? सड़क पर और प्रयोगशाला में, Mpemba विरोधाभास होना चाहिए, और गर्म पानी तेजी से बर्फ में बदल जाना चाहिए।

लेकिन सवाल अभी भी खुला है

इस सुराग की केवल सैद्धांतिक पुष्टि है - यह सब सुंदर सूत्रों में लिखा गया है और प्रशंसनीय लगता है। लेकिन जब प्रायोगिक डेटा, जो पानी तेजी से जमता है - गर्म या ठंडा, व्यावहारिक अर्थों में रखा जाएगा, और उनके परिणाम प्रस्तुत किए जाएंगे, तो मेम्पेबा विरोधाभास बंद होने के प्रश्न पर विचार करना संभव होगा।

पानी दुनिया के सबसे आश्चर्यजनक तरल पदार्थों में से एक है, जिसमें असामान्य गुण हैं। उदाहरण के लिए, बर्फ - तरल की एक ठोस अवस्था, पानी की तुलना में कम विशिष्ट गुरुत्व है, जिसने पृथ्वी पर जीवन के उद्भव और विकास को कई तरह से संभव बनाया है। इसके अलावा, निकट-वैज्ञानिक में, और वैज्ञानिक दुनियाइस बारे में चर्चा है कि कौन सा पानी तेजी से जमता है - गर्म या ठंडा। जो कोई भी कुछ शर्तों के तहत गर्म तरल को तेजी से जमने की पुष्टि करता है और वैज्ञानिक रूप से अपने निर्णय की पुष्टि करता है, उसे ब्रिटिश रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्स से £1,000 का पुरस्कार मिलेगा।

पार्श्वभूमि

तथ्य यह है कि, कई परिस्थितियों में, ठंड की दर के मामले में गर्म पानी ठंडे पानी से आगे है, मध्य युग में वापस देखा गया था। फ्रांसिस बेकन और रेने डेसकार्टेस ने इस घटना को समझाने में बहुत प्रयास किया है। हालांकि, शास्त्रीय गर्मी इंजीनियरिंग के दृष्टिकोण से, इस विरोधाभास को समझाया नहीं जा सकता है, और उन्होंने इसे दबाने की कोशिश की। विवाद की निरंतरता के लिए प्रेरणा कुछ जिज्ञासु कहानी थी जो 1963 में तंजानिया के स्कूली छात्र एरास्टो मपेम्बा (एरास्टो मपेम्बा) के साथ हुई थी। एक बार, एक कुकिंग स्कूल में मिठाई बनाने के पाठ के दौरान, अन्य चीजों से विचलित एक लड़के के पास आइसक्रीम के मिश्रण को समय पर ठंडा करने का समय नहीं था और गर्म दूध में चीनी का घोल फ्रीजर में डाल दिया। उनके आश्चर्य के लिए, उत्पाद उनके साथी चिकित्सकों की तुलना में कुछ हद तक तेजी से ठंडा हुआ, जिन्होंने देखा तापमान व्यवस्थाआइसक्रीम की तैयारी।

घटना के सार को समझने की कोशिश करते हुए, लड़के ने एक भौतिकी शिक्षक की ओर रुख किया, जिसने विवरण में जाने के बिना, उसके पाक प्रयोगों का उपहास किया। हालाँकि, एरास्टो को गहरी दृढ़ता से प्रतिष्ठित किया गया था और उसने दूध पर नहीं, बल्कि पानी पर अपने प्रयोग जारी रखे। उन्होंने सुनिश्चित किया कि कुछ मामलों में ठंडे पानी की तुलना में गर्म पानी तेजी से जमता है।

दार एस सलाम विश्वविद्यालय में प्रवेश करते हुए, एरास्टो म्पेम्बे ने प्रोफेसर डेनिस जी. ओसबोर्न के एक व्याख्यान में भाग लिया। स्नातक स्तर की पढ़ाई के बाद, छात्र ने वैज्ञानिक को उसके तापमान के आधार पर पानी के जमने की दर की समस्या से हैरान कर दिया। डी.जी. ओसबोर्न ने इस सवाल का मजाक उड़ाते हुए कहा कि कोई भी हारने वाला जानता है कि ठंडा पानी तेजी से जम जाएगा। हालांकि, युवक के प्राकृतिक तप ने खुद को महसूस किया। उन्होंने यहां प्रयोगशाला में एक प्रयोगात्मक परीक्षण करने की पेशकश करते हुए प्रोफेसर के साथ एक शर्त लगाई। एरास्टो ने पानी के दो कंटेनर फ्रीजर में रखे, एक 95°F (35°C) पर और दूसरा 212°F (100°C) पर। प्रोफेसर और आसपास के "प्रशंसकों" को क्या आश्चर्य हुआ जब दूसरे कंटेनर में पानी तेजी से जम गया। तब से, इस घटना को "मपेम्बा विरोधाभास" कहा गया है।

हालांकि, आज तक "मपेम्बा विरोधाभास" की व्याख्या करने वाली कोई सुसंगत सैद्धांतिक परिकल्पना नहीं है। यह स्पष्ट नहीं है कि कौन सा बाह्य कारक, रासायनिक संरचनाजल में घुली हुई गैसों और खनिजों की उपस्थिति विभिन्न तापमानों पर द्रवों के जमने की दर को प्रभावित करती है। "म्पेम्बा प्रभाव" का विरोधाभास यह है कि यह आई न्यूटन द्वारा खोजे गए कानूनों में से एक का खंडन करता है, जिसमें कहा गया है कि पानी का ठंडा समय तरल और पर्यावरण के बीच तापमान अंतर के सीधे आनुपातिक है। और अगर अन्य सभी तरल पदार्थ पूरी तरह से इस कानून के अधीन हैं, तो कुछ मामलों में पानी एक अपवाद है।

गर्म पानी तेजी से क्यों जमता है?टी

ठंडे पानी की तुलना में गर्म पानी तेजी से क्यों जमता है, इसके कई संस्करण हैं। मुख्य हैं:

• गर्म पानी तेजी से वाष्पित होता है, जबकि इसकी मात्रा कम हो जाती है, और तरल की एक छोटी मात्रा तेजी से ठंडी हो जाती है - जब पानी को + 100 ° से 0 ° तक ठंडा किया जाता है, तो वायुमंडलीय दबाव में मात्रा का नुकसान 15% तक पहुंच जाता है;
• तरल और पर्यावरण के बीच गर्मी विनिमय की तीव्रता अधिक होती है, अधिक अंतरतापमान, इसलिए उबलते पानी की गर्मी का नुकसान तेजी से गुजरता है;
• जब गर्म पानी ठंडा होता है, तो इसकी सतह पर एक बर्फ की परत बन जाती है, जो तरल को पूरी तरह से जमने और वाष्पित होने से रोकती है;
• पानी के उच्च तापमान पर, इसका संवहन मिश्रण होता है, जिससे ठंड का समय कम हो जाता है;
• पानी में घुलने वाली गैसें हिमांक को कम करती हैं, क्रिस्टल बनाने के लिए ऊर्जा लेती हैं - गर्म पानी में कोई घुली हुई गैसें नहीं होती हैं।

इन सभी शर्तों को बार-बार प्रयोगात्मक सत्यापन के अधीन किया गया है। विशेष रूप से, जर्मन वैज्ञानिक डेविड ऑरबैक ने पाया कि गर्म पानी का क्रिस्टलीकरण तापमान ठंडे पानी की तुलना में थोड़ा अधिक होता है, जिससे पूर्व को और अधिक तेज़ी से जमना संभव हो जाता है। हालाँकि, बाद में उनके प्रयोगों की आलोचना की गई और कई वैज्ञानिकों का मानना ​​​​है कि "मपेम्बा प्रभाव" जिसके बारे में पानी तेजी से जमता है - गर्म या ठंडा, केवल कुछ शर्तों के तहत पुन: पेश किया जा सकता है, जिसे अब तक किसी ने नहीं खोजा और ठोस किया है।