Mpemba प्रभाव(मपेम्बा विरोधाभास) - एक विरोधाभास जो बताता है कि गर्म पानीकुछ स्थितियों में यह ठंडे पानी की तुलना में तेजी से जम जाता है, हालांकि साथ ही इसे ठंड की प्रक्रिया के दौरान ठंडे पानी के तापमान को पार करना होगा। यह विरोधाभास एक प्रायोगिक तथ्य है जो सामान्य अवधारणाओं का खंडन करता है, जिसके अनुसार, समान परिस्थितियों में, एक निश्चित तापमान पर ठंडा होने के लिए एक अधिक गर्म शरीर को उसी तापमान पर ठंडा करने के लिए कम गर्म शरीर की तुलना में अधिक समय लगता है।

इस घटना को उस समय अरस्तू, फ्रांसिस बेकन और रेने डेसकार्टेस द्वारा देखा गया था, लेकिन 1963 तक यह नहीं था कि तंजानिया के एक स्कूली छात्र एरास्टो मपेम्बा ने पाया कि एक गर्म आइसक्रीम का मिश्रण ठंडे की तुलना में तेजी से जम जाता है।

मगंबिंस्काया के छात्र के रूप में उच्च विद्यालयतंजानिया में, एरास्टो मपेम्बा ने किया व्यावहारिक कार्यकुकरी कारोबार पर। उसे घर का बना आइसक्रीम बनाने की जरूरत थी - दूध उबालें, उसमें चीनी घोलें, उसे कमरे के तापमान पर ठंडा करें और फिर उसे जमने के लिए फ्रिज में रख दें। जाहिर है, Mpemba विशेष रूप से मेहनती छात्र नहीं था और उसने असाइनमेंट के पहले भाग को पूरा करने में देरी की। इस डर से कि पाठ के अंत तक वह समय पर नहीं होगा, उसने गर्म दूध को फ्रिज में रख दिया। उनके आश्चर्य के लिए, यह उनके साथियों के दूध से भी पहले जम गया, जो एक दी गई तकनीक के अनुसार तैयार किया गया था।

उसके बाद, Mpemba ने न केवल दूध के साथ, बल्कि साधारण पानी के साथ भी प्रयोग किया। किसी भी मामले में, पहले से ही मकवावा हाई स्कूल के छात्र होने के नाते, उन्होंने डार एस सलाम में यूनिवर्सिटी कॉलेज के प्रोफेसर डेनिस ओसबोर्न से (छात्रों को भौतिकी पर व्याख्यान देने के लिए प्रधानाध्यापक द्वारा आमंत्रित) विशेष रूप से पानी के बारे में पूछा: "यदि आप दो लेते हैं के साथ समान कंटेनर बराबर मात्रापानी ताकि उनमें से एक में पानी का तापमान 35 डिग्री सेल्सियस हो, और दूसरे में - 100 डिग्री सेल्सियस, और उन्हें फ्रीजर में रख दें, फिर दूसरे में पानी तेजी से जम जाएगा। क्यों? "ओसबोर्न को इस प्रश्न में दिलचस्पी हो गई और जल्द ही 1969 में उन्होंने और मेम्पेबा ने अपने प्रयोगों के परिणामों को भौतिकी शिक्षा पत्रिका में प्रकाशित किया। तब से, उन्होंने जो प्रभाव खोजा, उसे कहा जाता है Mpemba प्रभाव.

अब तक, कोई नहीं जानता कि इस अजीब प्रभाव को कैसे समझाया जाए। वैज्ञानिकों के पास एक भी संस्करण नहीं है, हालांकि कई हैं। यह सब गर्म और ठंडे पानी के गुणों में अंतर के बारे में है, लेकिन यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि इस मामले में कौन से गुण भूमिका निभाते हैं: सुपरकूलिंग, वाष्पीकरण, बर्फ गठन, संवहन, या पानी पर तरलीकृत गैसों के प्रभाव में अंतर विभिन्न तापमान।

Mpemba प्रभाव का विरोधाभास वह समय है जिसके दौरान शरीर एक तापमान तक ठंडा हो जाता है वातावरण, इस शरीर और पर्यावरण के बीच तापमान के अंतर के समानुपाती होना चाहिए। यह नियम न्यूटन द्वारा स्थापित किया गया था और तब से व्यवहार में कई बार इसकी पुष्टि की गई है। इस प्रभाव में, 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान वाला पानी 35 डिग्री सेल्सियस के तापमान वाले पानी की समान मात्रा की तुलना में 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक तेजी से ठंडा हो जाता है।

हालाँकि, यह अभी तक एक विरोधाभास का सुझाव नहीं देता है, क्योंकि Mpemba प्रभाव को के ढांचे में समझाया जा सकता है प्रसिद्ध भौतिकी... यहाँ Mpemba प्रभाव के लिए कुछ स्पष्टीकरण दिए गए हैं:

वाष्पीकरण

कंटेनर से 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। 100C तक गर्म किया गया पानी 0C तक ठंडा होने पर अपने द्रव्यमान का 16% खो देता है।

वाष्पीकरण प्रभाव - दोहरा प्रभाव। सबसे पहले, ठंडा करने के लिए आवश्यक पानी की मात्रा कम कर दी जाती है। और दूसरी बात, तापमान कम हो जाता है क्योंकि पानी के चरण से वाष्प चरण में संक्रमण के वाष्पीकरण की गर्मी कम हो जाती है।

तापमान अंतराल

इस तथ्य के कारण कि तापमान के बीच का अंतर गर्म पानीऔर अधिक ठंडी हवा - इसलिए, इस मामले में गर्मी का आदान-प्रदान अधिक तीव्र होता है और गर्म पानी तेजी से ठंडा होता है।

अल्प तपावस्था

जब पानी को 0C से नीचे ठंडा किया जाता है, तो यह हमेशा जमता नहीं है। कुछ शर्तों के तहत, यह हाइपोथर्मिया से गुजर सकता है, हिमांक से नीचे के तापमान पर तरल रहना जारी रखता है। कुछ मामलों में, पानी -20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर भी तरल रह सकता है।

इस प्रभाव का कारण यह है कि पहले बर्फ के क्रिस्टल बनने के लिए क्रिस्टल बनने के केंद्रों की आवश्यकता होती है। यदि वे तरल पानी में मौजूद नहीं हैं, तो हाइपोथर्मिया तब तक जारी रहेगा जब तक कि तापमान इतना गिर न जाए कि क्रिस्टल अनायास ही बनने लगें। जब वे एक सुपरकूल्ड तरल में बनना शुरू करते हैं, तो वे तेजी से बढ़ने लगते हैं, जिससे एक बर्फ का टुकड़ा बनता है, जो जमने पर बर्फ बन जाएगा।

गर्म पानी हाइपोथर्मिया के लिए सबसे अधिक अतिसंवेदनशील होता है क्योंकि इसे गर्म करने से घुली हुई गैसें और बुलबुले निकल जाते हैं, जो बदले में बर्फ के क्रिस्टल के निर्माण के लिए केंद्र के रूप में काम कर सकते हैं।

हाइपोथर्मिया गर्म पानी को तेजी से जमने का कारण क्यों बनता है? ठंडे पानी के मामले में, जो सुपरकूल्ड नहीं है, निम्नलिखित होता है। ऐसे में बर्तन की सतह पर बर्फ की एक पतली परत बन जाएगी। बर्फ की यह परत पानी और ठंडी हवा के बीच एक इन्सुलेटर के रूप में कार्य करेगी और आगे वाष्पीकरण को रोकेगी। इस मामले में बर्फ के क्रिस्टल बनने की दर धीमी होगी। सुपरकूलिंग के अधीन गर्म पानी के मामले में, सुपरकूल्ड पानी में बर्फ की सुरक्षात्मक सतह परत नहीं होती है। इसलिए, खुले शीर्ष के माध्यम से यह बहुत तेजी से गर्मी खो देता है।

जब हाइपोथर्मिया प्रक्रिया समाप्त हो जाती है और पानी जम जाता है, तो बहुत अधिक गर्मी खो जाती है और इसलिए अधिक बर्फ बन जाती है।

इस आशय के कई शोधकर्ता हाइपोथर्मिया को Mpemba प्रभाव के मामले में मुख्य कारक मानते हैं।

कंवेक्शन

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।

इस प्रभाव को जल घनत्व विसंगति द्वारा समझाया गया है। पानी का अधिकतम घनत्व 4 C होता है। यदि आप पानी को 4 C तक ठंडा करते हैं और इसे कम तापमान पर रखते हैं, तो पानी की सतह की परत तेजी से जम जाएगी। क्योंकि यह पानी 4 डिग्री सेल्सियस पर पानी की तुलना में कम घना होता है, यह सतह पर बना रहेगा, जिससे एक पतली, ठंडी परत बन जाएगी। इन परिस्थितियों में पानी की सतह पर थोड़े समय के लिए बर्फ की एक पतली परत बनेगी, लेकिन बर्फ की यह परत पानी की निचली परतों की रक्षा करने वाले एक इन्सुलेटर के रूप में काम करेगी, जो 4 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर रहेगी। इसलिए , आगे शीतलन प्रक्रिया धीमी होगी।

गर्म पानी के मामले में, स्थिति बिल्कुल अलग है। वाष्पीकरण और अधिक तापमान अंतर के कारण पानी की सतह की परत तेजी से ठंडी होगी। इसके अलावा, ठंडे पानी की परतें गर्म पानी की परतों की तुलना में घनी होती हैं, इसलिए ठंडे पानी की परत नीचे की ओर उठती है, जिससे परत ऊपर उठती है। गरम पानीज़मीनी स्तर पर। पानी का यह संचलन तापमान में तेजी से गिरावट सुनिश्चित करता है।

लेकिन यह प्रक्रिया संतुलन बिंदु तक पहुंचने में विफल क्यों होती है? संवहन के इस दृष्टिकोण से Mpemba प्रभाव की व्याख्या करने के लिए, यह माना जाना चाहिए कि पानी की ठंडी और गर्म परतें अलग हो जाती हैं और औसत पानी का तापमान 4 C से नीचे जाने के बाद भी संवहन प्रक्रिया जारी रहती है।

हालांकि, ऐसा कोई प्रायोगिक डेटा नहीं है जो इस परिकल्पना का समर्थन करे कि पानी की ठंडी और गर्म परतें संवहन द्वारा अलग होती हैं।

पानी में घुली गैसें

पानी में हमेशा घुली हुई गैसें होती हैं - ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड। इन गैसों में पानी के हिमांक को कम करने की क्षमता होती है। जब पानी को गर्म किया जाता है, तो ये गैसें पानी से निकल जाती हैं, क्योंकि पानी में इनकी घुलनशीलता पर होती है उच्च तापमाननीचे। इसलिए, जब गर्म पानी को ठंडा किया जाता है, तो उसमें हमेशा बिना गर्म किए ठंडे पानी की तुलना में कम घुलने वाली गैसें होती हैं। इसलिए, गर्म पानी का हिमांक अधिक होता है और यह तेजी से जमता है। इस कारक को कभी-कभी Mpemba प्रभाव की व्याख्या करने में मुख्य माना जाता है, हालांकि इस तथ्य की पुष्टि करने वाले कोई प्रयोगात्मक डेटा नहीं हैं।

ऊष्मीय चालकता

जब छोटे कंटेनरों में रेफ्रिजरेटर के डिब्बे में पानी रखा जाता है तो यह तंत्र महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। इन परिस्थितियों में, यह देखा गया कि गर्म पानी वाला कंटेनर अपने नीचे फ्रीजर की बर्फ को पिघला देता है, जिससे फ्रीजर की दीवार और तापीय चालकता के साथ थर्मल संपर्क में सुधार होता है। नतीजतन, ठंडे पानी की तुलना में गर्म पानी वाले कंटेनर से गर्मी तेजी से निकल जाती है। बदले में, ठंडे पानी वाला कंटेनर इसके नीचे बर्फ नहीं पिघलाता है।

इन सभी (और अन्य) स्थितियों का कई प्रयोगों में अध्ययन किया गया था, लेकिन इस सवाल का स्पष्ट जवाब नहीं मिला है - इनमें से कौन Mpemba प्रभाव का एक सौ प्रतिशत प्रजनन प्रदान करता है - प्राप्त नहीं हुआ है।

उदाहरण के लिए, 1995 में जर्मन भौतिक विज्ञानी डेविड ऑरबैक ने इस प्रभाव पर पानी के सुपरकूलिंग के प्रभाव का अध्ययन किया। उन्होंने पाया कि गर्म पानी, सुपरकूल्ड अवस्था में पहुँचकर, ठंडे पानी की तुलना में अधिक तापमान पर जम जाता है, जिसका अर्थ है कि बाद वाले की तुलना में तेज़। लेकिन ठंडा पानी गर्म पानी की तुलना में सुपरकूल्ड अवस्था में तेजी से पहुंचता है, जिससे पिछले अंतराल की भरपाई हो जाती है।

इसके अलावा, Auerbach के परिणामों ने पहले के निष्कर्षों का खंडन किया कि कम क्रिस्टलीकरण केंद्रों के कारण गर्म पानी अधिक हाइपोथर्मिया प्राप्त कर सकता है। जब पानी को गर्म किया जाता है तो उसमें से घुली हुई गैसें निकल जाती हैं और जब इसे उबाला जाता है तो इसमें घुले कुछ लवण अवक्षेपित हो जाते हैं।

अब तक, केवल एक ही बात पर जोर दिया जा सकता है - इस प्रभाव का पुनरुत्पादन अनिवार्य रूप से उन स्थितियों पर निर्भर करता है जिनमें प्रयोग किया जाता है। ठीक है क्योंकि यह हमेशा पुन: उत्पन्न नहीं होता है।

Mpemba प्रभाव, या गर्म पानी ठंडे पानी की तुलना में तेजी से क्यों जमता है? Mpemba प्रभाव (Mpemba विरोधाभास) एक विरोधाभास है जिसमें कहा गया है कि कुछ शर्तों के तहत गर्म पानी ठंडे पानी की तुलना में तेजी से जमता है, हालांकि इसे ठंड की प्रक्रिया के दौरान ठंडे पानी के तापमान को पार करना होगा। यह विरोधाभास एक प्रायोगिक तथ्य है जो सामान्य अवधारणाओं का खंडन करता है, जिसके अनुसार, समान परिस्थितियों में, एक निश्चित तापमान पर ठंडा होने के लिए एक अधिक गर्म शरीर को उसी तापमान पर ठंडा करने के लिए कम गर्म शरीर की तुलना में अधिक समय लगता है। इस घटना को उस समय अरस्तू, फ्रांसिस बेकन और रेने डेसकार्टेस द्वारा देखा गया था, लेकिन 1963 तक यह नहीं था कि तंजानिया के एक स्कूली छात्र एरास्टो मपेम्बा ने पाया कि एक गर्म आइसक्रीम का मिश्रण ठंडे की तुलना में तेजी से जम जाता है। तंजानिया के मगंबा हाई स्कूल में एक छात्र के रूप में, एरास्टो मपेम्बा ने खाना पकाने का व्यावहारिक काम किया। उसे घर का बना आइसक्रीम बनाने की जरूरत थी - दूध उबालें, उसमें चीनी घोलें, उसे कमरे के तापमान पर ठंडा करें और फिर उसे जमने के लिए फ्रिज में रख दें। जाहिर है, Mpemba विशेष रूप से मेहनती छात्र नहीं था और उसने असाइनमेंट के पहले भाग को पूरा करने में देरी की। इस डर से कि पाठ के अंत तक वह समय पर नहीं होगा, उसने गर्म दूध को फ्रिज में रख दिया। उनके आश्चर्य के लिए, यह उनके साथियों के दूध से भी पहले जम गया, जो एक दी गई तकनीक के अनुसार तैयार किया गया था। उसके बाद, Mpemba ने न केवल दूध के साथ, बल्कि साधारण पानी के साथ भी प्रयोग किया। किसी भी मामले में, पहले से ही मक्वावस्काया हाई स्कूल के छात्र होने के नाते, उन्होंने डार एस सलाम में यूनिवर्सिटी कॉलेज से प्रोफेसर डेनिस ओसबोर्न से पूछा (छात्रों को भौतिकी पर व्याख्यान देने के लिए प्रधानाध्यापक द्वारा आमंत्रित किया गया) विशेष रूप से पानी के बारे में: "यदि हम दो लेते हैं समान मात्रा में पानी के साथ समान कंटेनर ताकि उनमें से एक में पानी का तापमान 35 डिग्री सेल्सियस हो, और दूसरे में - 100 डिग्री सेल्सियस, और उन्हें फ्रीजर में रख दें, फिर दूसरे में पानी तेजी से जम जाएगा। क्यों ? " ओसबोर्न को इस मुद्दे में दिलचस्पी हो गई और जल्द ही 1969 में उन्होंने और म्पेम्बा ने "भौतिकी शिक्षा" पत्रिका में अपने प्रयोगों के परिणाम प्रकाशित किए। तब से, उन्होंने जो प्रभाव खोजा, उसे Mpemba प्रभाव कहा जाता है। अब तक, कोई नहीं जानता कि इस अजीब प्रभाव को कैसे समझाया जाए। वैज्ञानिकों के पास एक भी संस्करण नहीं है, हालांकि कई हैं। यह सब गर्म और ठंडे पानी के गुणों में अंतर के बारे में है, लेकिन यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि इस मामले में कौन से गुण भूमिका निभाते हैं: सुपरकूलिंग, वाष्पीकरण, बर्फ गठन, संवहन, या पानी पर तरलीकृत गैसों के प्रभाव में अंतर विभिन्न तापमान। Mpemba प्रभाव का विरोधाभास यह है कि जिस समय के दौरान एक शरीर परिवेश के तापमान तक ठंडा हो जाता है, वह इस शरीर और पर्यावरण के बीच के तापमान के अंतर के समानुपाती होना चाहिए। यह नियम न्यूटन द्वारा स्थापित किया गया था और तब से व्यवहार में कई बार इसकी पुष्टि की गई है। इस प्रभाव में, 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान वाला पानी 35 डिग्री सेल्सियस के तापमान वाले पानी की समान मात्रा की तुलना में 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक तेजी से ठंडा हो जाता है। हालाँकि, यह अभी तक एक विरोधाभास का सुझाव नहीं देता है, क्योंकि Mpemba प्रभाव को प्रसिद्ध भौतिकी के ढांचे के भीतर समझाया जा सकता है। Mpemba प्रभाव के लिए यहां कुछ स्पष्टीकरण दिए गए हैं: वाष्पीकरण एक कंटेनर से गर्म पानी तेजी से वाष्पित हो जाता है, इस प्रकार इसकी मात्रा कम हो जाती है, और उसी तापमान पर पानी की एक छोटी मात्रा तेजी से जम जाती है। 100 C तक गर्म किया गया पानी 0 C तक ठंडा होने पर अपने द्रव्यमान का 16% खो देता है। वाष्पीकरण का प्रभाव दोहरा प्रभाव होता है। सबसे पहले, ठंडा करने के लिए आवश्यक पानी की मात्रा कम कर दी जाती है। और दूसरी बात, तापमान कम हो जाता है क्योंकि पानी के चरण से वाष्प चरण में संक्रमण के वाष्पीकरण की गर्मी कम हो जाती है। तापमान अंतर इस तथ्य के कारण कि गर्म पानी और ठंडी हवा के बीच तापमान का अंतर अधिक होता है - इसलिए, इस मामले में गर्मी का आदान-प्रदान अधिक तीव्र होता है और गर्म पानी तेजी से ठंडा होता है। हाइपोथर्मिया जब पानी को 0 डिग्री सेल्सियस से नीचे ठंडा किया जाता है तो यह हमेशा जमता नहीं है। कुछ शर्तों के तहत, यह हाइपोथर्मिया से गुजर सकता है, हिमांक से नीचे के तापमान पर तरल रहना जारी रखता है। कुछ मामलों में, पानी -20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर भी तरल रह सकता है। इस प्रभाव का कारण यह है कि पहले बर्फ के क्रिस्टल बनने के लिए, क्रिस्टल गठन के केंद्रों की आवश्यकता होती है। यदि वे तरल पानी में मौजूद नहीं हैं, तो हाइपोथर्मिया तब तक जारी रहेगा जब तक कि तापमान इतना गिर न जाए कि क्रिस्टल अनायास ही बनने लगें। जब वे एक सुपरकूल्ड तरल में बनना शुरू करते हैं, तो वे तेजी से बढ़ने लगते हैं, जिससे एक बर्फ का टुकड़ा बनता है, जो जमने पर बर्फ बन जाएगा। गर्म पानी हाइपोथर्मिया के लिए सबसे अधिक अतिसंवेदनशील होता है क्योंकि इसे गर्म करने से घुली हुई गैसें और बुलबुले निकल जाते हैं, जो बदले में बर्फ के क्रिस्टल के निर्माण के लिए केंद्र के रूप में काम कर सकते हैं। हाइपोथर्मिया गर्म पानी को तेजी से जमने का कारण क्यों बनता है? ठंडे पानी के मामले में, जो सुपरकूल्ड नहीं है, निम्नलिखित होता है। ऐसे में बर्तन की सतह पर बर्फ की एक पतली परत बन जाएगी। बर्फ की यह परत पानी और ठंडी हवा के बीच एक इन्सुलेटर के रूप में कार्य करेगी और आगे वाष्पीकरण को रोकेगी। इस मामले में बर्फ के क्रिस्टल बनने की दर धीमी होगी। सुपरकूलिंग के अधीन गर्म पानी के मामले में, सुपरकूल्ड पानी में बर्फ की सुरक्षात्मक सतह परत नहीं होती है। इसलिए, खुले शीर्ष के माध्यम से यह बहुत तेजी से गर्मी खो देता है। जब हाइपोथर्मिया प्रक्रिया समाप्त हो जाती है और पानी जम जाता है, तो बहुत अधिक गर्मी खो जाती है और इसलिए अधिक बर्फ बन जाती है। इस आशय के कई शोधकर्ता हाइपोथर्मिया को Mpemba प्रभाव के मामले में मुख्य कारक मानते हैं। संवहन 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। इस प्रभाव को जल घनत्व विसंगति द्वारा समझाया गया है। पानी का अधिकतम घनत्व 4 C होता है। यदि आप पानी को 4 C तक ठंडा करते हैं और इसे कम तापमान पर रखते हैं, तो पानी की सतह की परत तेजी से जम जाएगी। क्योंकि यह पानी 4 डिग्री सेल्सियस पर पानी की तुलना में कम घना होता है, यह सतह पर बना रहेगा, जिससे एक पतली, ठंडी परत बन जाएगी। इन परिस्थितियों में पानी की सतह पर थोड़े समय के लिए बर्फ की एक पतली परत बनेगी, लेकिन बर्फ की यह परत पानी की निचली परतों की रक्षा करने वाले एक इन्सुलेटर के रूप में काम करेगी, जो 4 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर रहेगी। इसलिए , आगे शीतलन प्रक्रिया धीमी होगी। गर्म पानी के मामले में, स्थिति बिल्कुल अलग है। वाष्पीकरण और अधिक तापमान अंतर के कारण पानी की सतह की परत तेजी से ठंडी होगी। इसके अलावा, ठंडे पानी की परतें गर्म पानी की परतों की तुलना में घनी होती हैं, इसलिए ठंडे पानी की परत नीचे गिर जाएगी, जिससे गर्म पानी की परत सतह पर आ जाएगी। पानी का यह संचलन तापमान में तेजी से गिरावट सुनिश्चित करता है। लेकिन यह प्रक्रिया संतुलन बिंदु तक पहुंचने में विफल क्यों होती है? संवहन के इस दृष्टिकोण से Mpemba प्रभाव की व्याख्या करने के लिए, किसी को यह स्वीकार करना चाहिए कि पानी की ठंडी और गर्म परतें अलग हो जाती हैं और संवहन प्रक्रिया स्वयं औसत पानी का तापमान 4 C से नीचे जाने के बाद भी जारी रहती है। हालाँकि, ऐसा कोई प्रायोगिक डेटा नहीं है जो इस परिकल्पना की पुष्टि करें कि पानी की ठंडी और गर्म परतें संवहन द्वारा अलग होती हैं। पानी में घुलने वाली गैसें पानी में हमेशा घुली हुई गैसें होती हैं - ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड। इन गैसों में पानी के हिमांक को कम करने की क्षमता होती है। जब पानी को गर्म किया जाता है, तो ये गैसें पानी से निकल जाती हैं क्योंकि उच्च तापमान पर पानी में इनकी घुलनशीलता कम होती है। इसलिए, जब गर्म पानी को ठंडा किया जाता है, तो उसमें हमेशा बिना गर्म किए ठंडे पानी की तुलना में कम घुलने वाली गैसें होती हैं। इसलिए, गर्म पानी का हिमांक अधिक होता है और यह तेजी से जमता है। इस कारक को कभी-कभी Mpemba प्रभाव की व्याख्या करने में मुख्य माना जाता है, हालांकि इस तथ्य की पुष्टि करने वाले कोई प्रयोगात्मक डेटा नहीं हैं। तापीय चालकता यह तंत्र एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है जब पानी को छोटे कंटेनरों में रेफ्रिजरेटर के डिब्बे में रखा जाता है। इन परिस्थितियों में, यह देखा गया कि गर्म पानी वाला कंटेनर अपने नीचे फ्रीजर की बर्फ को पिघला देता है, जिससे फ्रीजर की दीवार और तापीय चालकता के साथ थर्मल संपर्क में सुधार होता है। नतीजतन, ठंडे पानी की तुलना में गर्म पानी वाले कंटेनर से गर्मी तेजी से निकल जाती है। बदले में, ठंडे पानी वाला कंटेनर इसके नीचे बर्फ नहीं पिघलाता है। इन सभी (और अन्य) स्थितियों का कई प्रयोगों में अध्ययन किया गया था, लेकिन इस सवाल का स्पष्ट जवाब नहीं मिला है - इनमें से कौन Mpemba प्रभाव का एक सौ प्रतिशत प्रजनन प्रदान करता है - प्राप्त नहीं हुआ है। उदाहरण के लिए, 1995 में जर्मन भौतिक विज्ञानी डेविड ऑरबैक ने इस प्रभाव पर पानी के सुपरकूलिंग के प्रभाव का अध्ययन किया। उन्होंने पाया कि गर्म पानी, सुपरकूल्ड अवस्था में पहुँचकर, ठंडे पानी की तुलना में अधिक तापमान पर जम जाता है, जिसका अर्थ है कि बाद वाले की तुलना में तेज़। लेकिन ठंडा पानी गर्म पानी की तुलना में सुपरकूल्ड अवस्था में तेजी से पहुंचता है, जिससे पिछले अंतराल की भरपाई हो जाती है। इसके अलावा, Auerbach के परिणामों ने पहले के निष्कर्षों का खंडन किया कि कम क्रिस्टलीकरण केंद्रों के कारण गर्म पानी अधिक हाइपोथर्मिया प्राप्त कर सकता है। जब पानी को गर्म किया जाता है तो उसमें से घुली हुई गैसें निकल जाती हैं और जब इसे उबाला जाता है तो इसमें घुले कुछ लवण अवक्षेपित हो जाते हैं। अब तक, केवल एक ही बात पर जोर दिया जा सकता है - इस प्रभाव का पुनरुत्पादन अनिवार्य रूप से उन स्थितियों पर निर्भर करता है जिनमें प्रयोग किया जाता है। ठीक है क्योंकि यह हमेशा पुन: उत्पन्न नहीं होता है। ओ वी मोसिन

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, रोलर्स और स्लाइड सर्दियों में ठंडे पानी के बजाय गर्म पानी से भर जाते हैं। विशेषज्ञ मोटर चालकों को सर्दियों में वॉशर जलाशय में ठंडा, गर्म नहीं, पानी डालने की सलाह देते हैं। विरोधाभास को दुनिया भर में "म्पेम्बा प्रभाव" के रूप में जाना जाता है।

इस घटना का उल्लेख एक समय में अरस्तू, फ्रांसिस बेकन और रेने डेसकार्टेस ने किया था, लेकिन यह 1963 तक नहीं था कि भौतिकी के प्रोफेसरों ने इस पर ध्यान आकर्षित किया और इसकी जांच करने की कोशिश की। यह सब तब शुरू हुआ जब तंजानिया हाई स्कूल के एक छात्र, एरास्टो मपेम्बा ने देखा कि आइसक्रीम बनाने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला मीठा दूध पहले से गरम होने पर तेजी से जम जाता 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 मपेम्बा की भौतिकी है।"

सौभाग्य से, दार एस सलाम विश्वविद्यालय में 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 उन्होंने कर्मचारियों से उचित प्रयोग करने के लिए कहा। ऐसा लगता है कि उन्होंने लड़के की बातों की पुष्टि कर दी है। वैसे भी, 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 इंजी में घटना का वर्णन करते हुए एक लेख प्रकाशित किया। अमेरिकनपत्रिकाकाभौतिक विज्ञान».

इस विरोधाभास को समझाने के कई तरीके 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 पानी तेजी से जमना चाहिए।
एक बर्फ अस्तर की उपस्थिति। गर्म पानी का कंटेनर नीचे की बर्फ को पिघला देता है, जिससे शीतलन सतह के साथ थर्मल संपर्क में सुधार होता है। ठंडे पानी के नीचे बर्फ नहीं पिघलती। यदि बर्फ की परत नहीं है, तो 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 की अतिरिक्त यांत्रिक क्रियाशीलता 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 होता है और यहां तक कि इसका हाइपोथर्मिया भी संभव है जब यह एक तरल अवस्था में रहता है, जिसमें तापमान शून्य से नीचे होता है।

एक और स्पष्टीकरण हाल ही में पोस्ट किया गया था। डॉ जोनाथनवाशिंगटन विश्वविद्यालय के काट्ज़ (जोनाथन काट्ज़) ने इस घटना की जांच की और इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि पानी में घुलने वाले पदार्थ, जो गर्म होने पर अवक्षेपित होते हैं, इसमें महत्वपूर्ण भूमिका निभाते 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 और पानी "नरम" हो जाता है। जिस पानी को कभी गर्म नहीं किया गया है उसमें ये अशुद्धियाँ होती हैं, 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 आश्वस्त करने वाला 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, रासायनिक नहीं।

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 और अपनी जिज्ञासा और दृढ़ता के कारण लोकप्रियता हासिल की।

फरवरी 2014 में जोड़ा गया

नोट 2011 में लिखा गया था। तब से, Mpemba प्रभाव के नए अध्ययन और इसे समझाने के नए प्रयास सामने आए हैं। इसलिए, 2012 में, ग्रेट ब्रिटेन की रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री ने 1000 पाउंड की पुरस्कार राशि के साथ वैज्ञानिक रहस्य "मपेम्बा इफेक्ट" को सुलझाने के लिए एक अंतरराष्ट्रीय प्रतियोगिता की घोषणा की। 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 हैं। उन्होंने जो मॉडल प्रस्तावित किया वह पानी के मूलभूत गुणों पर आधारित है। इच्छुक लोग http://www.rsc.org/mpemba-competition/mpemba-winner.asp लिंक पर काम ढूंढ 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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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 एक भौतिक संवेदना है जो अंतरिक्ष के किनारे और पृथ्वी के केंद्र से चलने वाली चुंबकीय तरंगों के प्रति-संपीड़न के रूप में पदार्थ के कणों की बातचीत का कारण बनती है। इसलिए, इस चुंबकीय वोल्टेज का संभावित अंतर जितना अधिक होता है, उतनी ही तेजी से ऊर्जा विनिमय कुछ तरंगों के प्रति-प्रवेश की विधि द्वारा दूसरों में किया जाता है। यानि विसरण विधि से ! 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 लकड़ी के कुंड के बारे में, जिसे विरोधी प्रतिवाद के रूप में उद्धृत करता है। गलत क्या है! मैं इस प्रश्न का उत्तर देता हूं: "पानी प्रकृति में क्यों वाष्पित होता है?" चुंबकीय तरंगें, जो हमेशा पृथ्वी के केंद्र से अंतरिक्ष में चलती हैं, चुंबकीय संपीड़न तरंगों (जो हमेशा अंतरिक्ष से पृथ्वी के केंद्र की ओर चलती हैं) के आने वाले दबाव पर काबू पाती हैं, साथ ही, अंतरिक्ष में जाने के बाद से पानी के कणों का छिड़काव करती हैं। , वे मात्रा में वृद्धि करते हैं। यानी उनका विस्तार हो रहा है! चुंबकीय संपीड़न तरंगों पर काबू पाने के मामले में, ये जल वाष्प संकुचित (संघनित) होते हैं और इन चुंबकीय संपीड़न बलों के प्रभाव में, वर्षा के रूप में पानी जमीन पर लौट आता है! सादर! एलेक्सी मिशनेव। 6 अक्टूबर 2012।

एलेक्सी मिशनेव। , 06.10.2012 04:19

तापमान क्या है। तापमान संपीड़न और विस्तार 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। जब इन ऊर्जाओं की संतुलन अवस्था भंग होती है, तो विस्तार ऊर्जा की दिशा में शरीर या पदार्थ अंतरिक्ष के आयतन में बढ़ जाता है। यदि चुंबकीय तरंगों की ऊर्जा संपीड़न की दिशा में अधिक हो जाती है, तो 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 विचार रखता 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, 12/04/2012 12:32 अपराह्न

एक परिकल्पना प्रस्तावित है कि यह अंतर-आणविक अनुनाद है और अणुओं के बीच इसके द्वारा उत्पन्न पोंडोमोटिव आकर्षण है। ठंडे पानी में, अणु अलग-अलग आवृत्तियों के साथ अराजक रूप से चलते हैं और कंपन करते हैं। जब पानी को गर्म किया जाता है, तो कंपन आवृत्ति में वृद्धि के साथ, उनकी सीमा कम हो जाती है (तरल गर्म पानी से वाष्पीकरण बिंदु तक आवृत्ति अंतर कम हो जाता है), अणुओं की कंपन आवृत्तियां एक दूसरे के पास पहुंचती हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक प्रतिध्वनि होती है अणु। ठंडा करने पर, यह अनुनाद आंशिक रूप से संरक्षित रहता है, लेकिन तुरंत समाप्त नहीं होता है। दो गुंजयमान गिटार स्ट्रिंग्स में से एक को दबाने का प्रयास करें। अब जाने दो - तार फिर से कंपन करना शुरू कर देगा, प्रतिध्वनि अपने कंपन को बहाल कर देगी। इसी तरह, जमे हुए पानी में बाहरी ठंडा अणु दोलनों के आयाम और आवृत्ति को खोने की कोशिश करते हैं, लेकिन बर्तन के अंदर "गर्म" अणु दोलनों को "खींच" लेते हैं, वाइब्रेटर के रूप में कार्य करते हैं, और बाहरी - गुंजयमान यंत्र के रूप में। पॉन्डरोमोटिव आकर्षण * वाइब्रेटर और रेज़ोनेटर के बीच 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 नाजुक 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 का कंपन प्रकाश से भी इकाई, वेंटिलेशन, अशुद्धता, वाष्पीकरण, आदि ... इसलिए, प्रभाव के बहुत सारे स्पष्टीकरण हैं और कभी-कभी इसे 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 - वाइब्रेटर की आवृत्ति कम आवृत्तिगुंजयमान यंत्र, जिसका अर्थ है कि अणुओं के बीच आकर्षण नहीं, बल्कि प्रतिकर्षण होता है, जो एकत्रीकरण की दूसरी अवस्था (जोड़ी) में संक्रमण को तेज करता है।

व्लाद, 12/11/2012 03:42 पूर्वाह्न

दिमाग तोड़ दिया...

एंटोन, 02/04/2013 02:02

1. क्या यह पोंडरोमोटिव आकर्षण इतना महान है कि यह गर्मी हस्तांतरण की 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. जिसके परिणामस्वरूप, ठंडा होने पर यह प्रतिध्वनि गायब हो जाती 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 अधिक 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 शमन करने वाले लोहे के बराबर है, क्योंकि गर्म पानी बर्फ में बदल जाता है और गर्म लोहा तेजी से ठंडा होने पर कठोर हो जाता है!

व्लादिमीर, 03/13/2013 06:50

या शायद इस तरह: गर्म पानी और बर्फ का घनत्व ठंडे पानी के घनत्व से कम होता है, और इसलिए पानी को अपना घनत्व बदलने की आवश्यकता नहीं होती है, कुछ समय खो देता 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, किसी को इस प्रश्न को समझना और उसका उत्तर देना चाहिए: कौन सी ताकतें कणों को कंपन करती हैं? क्योंकि गतिज ऊर्जा के बिना संपीड़न 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! मेरा तर्क है 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 पूर्वाह्न

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? "ठंडे" पानी का तापमान कितना होता है? लेख इस बारे में एक शब्द भी 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, आपको कम से कम थोड़ा सीखने के लिए सोचना होगा। और सिर्फ माप नहीं।

दिमित्री, 12.24.2013 10:57

ठंडे मौसम की तुलना में गर्म पानी के अणु तेजी से चलते हैं, इस वजह से पर्यावरण के साथ घनिष्ठ संपर्क होता है, वे सभी ठंड को अवशोषित करने लगते हैं, जल्दी से धीमा हो जाते हैं।

इवान, 01/10/2014 05:53

यह आश्चर्य की बात है कि इस तरह का एक गुमनाम लेख इस साइट पर दिखाई देता है। लेख पूरी तरह से अवैज्ञानिक है। लेखक और टीकाकार दोनों ही घटना की व्याख्या की तलाश में एक-दूसरे के साथ होड़ कर रहे हैं, यह पता लगाने की जहमत नहीं उठा रहे हैं कि क्या घटना बिल्कुल देखी जाती है और यदि देखी जाती है, तो किन परिस्थितियों में। इसके अलावा, हम वास्तव में क्या देखते हैं, इस बारे में कोई समझौता भी 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 पाया गया था") यह इस प्रकार है कि उसने खुद इस तरह का मंचन नहीं किया था प्रयोग। घटना के "स्पष्टीकरण" के लिए लेख में सूचीबद्ध विकल्पों से, यह स्पष्ट है कि पूरी तरह से अलग प्रयोगों का वर्णन किया गया है। अलग-अलग स्थितियांअलग के साथ # अन्य के साथ जलीय समाधान... दोनों व्याख्या का सार और मनोदशा के अधीनउनका सुझाव है कि व्यक्त किए गए विचारों की प्राथमिक जांच भी नहीं की गई थी। किसी ने गलती से एक जिज्ञासु कहानी सुनी और लापरवाही से अपना सट्टा निष्कर्ष व्यक्त किया। क्षमा करें, लेकिन यह भौतिक नहीं है वैज्ञानिक अनुसंधान, और धूम्रपान कक्ष में बातचीत।

इवान, 01/10/2014 06:10

रोलर्स को गर्म पानी और ठंडे पानी की टंकियों से भरने के बारे में लेख में टिप्पणियों के संबंध में। दृष्टि से सब कुछ सरल है। प्राथमिक भौतिकी... स्केटिंग रिंक गर्म पानी से सिर्फ इसलिए भरा जाता है क्योंकि यह अधिक धीरे-धीरे जम जाता है। रोलर समतल और चिकना होना चाहिए। इसे ठंडे पानी से भरने की कोशिश करें - आपको धक्कों और "नोड्यूल्स" मिलेंगे, टीके। पानी एक समान परत में फैलने का समय दिए बिना _ तेजी से_ जम जाएगा। और गर्म के पास एक समान परत में फैलने का समय होगा, और मौजूदा बर्फ और बर्फ की पहाड़ियां पिघल जाएंगी। यह वॉशर के साथ भी मुश्किल नहीं है: साफ पानी को ठंढ में डालने का कोई मतलब नहीं है - यह कांच पर जम जाता है (यहां तक कि गर्म); और एक गर्म गैर-ठंड तरल ठंडे कांच के टूटने का कारण बन सकता है, साथ ही इसमें होगा उच्च तापमानकांच के रास्ते में अल्कोहल के त्वरित वाष्पीकरण के कारण ठंड लगना (हर कोई अभी भी चन्द्रमा के सिद्धांत से परिचित है? - शराब वाष्पित हो जाती है, पानी रहता है)।

इवान, 01/10/2014 06:34

वास्तव में, यह पूछना मूर्खतापूर्ण है कि अलग-अलग परिस्थितियों में दो अलग-अलग प्रयोग अलग-अलग क्यों होते हैं। यदि प्रयोग सफाई से किया गया है, तो आपको उसी का गर्म और ठंडा पानी लेने की आवश्यकता है रासायनिक संरचना- हम उसी केतली से पहले से ठंडा किया हुआ उबलता पानी लेते हैं। समान बर्तनों में डालें (उदाहरण के लिए, पतली दीवार वाले गिलास)। हम इसे बर्फ पर नहीं रखते हैं, लेकिन एक ही सपाट सूखे आधार पर, उदाहरण के लिए, एक लकड़ी की मेज। और एक माइक्रोफ्रीज़र में नहीं, बल्कि एक पर्याप्त मात्रा में थर्मोस्टेट में - मैंने कुछ साल पहले डाचा में एक प्रयोग किया था, जब लगभग -25C पर स्थिर ठंढा मौसम था। 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 ऐसा है, शास्त्रीय भौतिकी के अनुसार, गर्मी हस्तांतरण की दर तापमान अंतर के समानुपाती होती है), लेकिन जब इसका तापमान तापमान के बराबर होता है तब भी बढ़ी हुई शीतलन दर को बरकरार रखता है ठंडा पानी। सवाल यह है कि बाहर + 20C तक ठंडा पानी और ठीक उसी पानी में क्या अंतर है जो एक घंटे पहले + 20C तक ठंडा हो गया था, लेकिन कमरे में? शास्त्रीय भौतिकी (वैसे, धूम्रपान कक्ष में बकवास पर आधारित नहीं है, लेकिन सैकड़ों हजारों और लाखों प्रयोगों पर) कहते हैं: हां, कुछ भी नहीं, आगे की शीतलन गतिशीलता समान होगी (केवल बिंदु +20 उबलते पानी बाद में पहुंच जाएगा ) और प्रयोग वही दिखाता है: जब एक गिलास में पहले से ही ठंडे पानी के साथ बर्फ की एक मजबूत 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 के लिए शर्तों का वर्णन किया जाता है और इसे स्थिर रूप से पुन: पेश किया जाता है। और जब हमारे पास यह स्पष्ट नहीं होता है कि अज्ञात किन परिस्थितियों के साथ प्रयोग किए जाते 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

इवान, मेरी समझ से, आप Mpemba प्रभाव का खंडन करते हैं? क्या यह अस्तित्व में नहीं है, जैसा कि आपके प्रयोग दिखाते हैं? यह भौतिकी में इतना प्रसिद्ध क्यों है, और कई लोग इसे समझाने की कोशिश कर रहे हैं?

इवान, 02/14/2014 01:51 पूर्वाह्न

शुभ दोपहर, ग्रिगोरी! एक दिखावटी प्रयोग का प्रभाव मौजूद है। लेकिन, जैसा कि आप जानते 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 नोट कर लिया है, "मपेम्बा प्रभाव" की व्याख्या करने के उपर्युक्त सभी प्रयासों में, शोधकर्ता यह भी स्पष्ट रूप से तैयार 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 एक समुद्र है। एक वास्तविक भौतिक प्रभाव के रूप में (अर्थ में कुछ नए के परिणाम के रूप में) भौतिक नियम, और एक गलत व्याख्या या सिर्फ एक मिथक के परिणामस्वरूप नहीं) यह भौतिकी से दूर के लोगों द्वारा माना जाता है। तो एक ही भौतिक प्रभाव के रूप में पूरी तरह से अलग परिस्थितियों में किए गए विभिन्न प्रयोगों के परिणामों के बारे में बात करने का कोई कारण नहीं है।

पावेल, 02/18/2014 09:59

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

ग्रेगरी, 02/19/2014 12:50 अपराह्न

इवान, मैं मानता हूं कि आजकल बहुत सी छद्म वैज्ञानिक साइटें असत्यापित सनसनीखेज सामग्री प्रकाशित कर रही हैं। आखिरकार, Mpemba प्रभाव की अभी भी जांच की जा रही है। इसके अलावा, विश्वविद्यालयों के वैज्ञानिक शोध कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, 2013 में सिंगापुर में प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के एक समूह द्वारा इस आशय की जांच की गई थी। लिंक http://arxiv.org/abs/1310.6514 पर एक नजर डालें। 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 में अंतर के साथ जुड़ा हुआ है।

मोइसेवा एन.पी. 02/19/2014 03:04

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

इल्डार, 02.24.2014 04:12 | सब कुछ सूचीबद्ध करने का कोई मतलब नहीं है

यदि मपेम्बा का यह प्रभाव वास्तव में होता है, तो मुझे लगता है कि पानी की आणविक संरचना में स्पष्टीकरण मांगा जाना चाहिए। पानी (जैसा कि मैंने लोकप्रिय विज्ञान साहित्य से सीखा) अलग H2O अणुओं के रूप में मौजूद नहीं है, लेकिन कई अणुओं (यहां तक कि दसियों) के समूहों में मौजूद है। जैसे-जैसे पानी का तापमान बढ़ता है, आणविक गति की गति बढ़ जाती है, समूह टूट जाते हैं और अणुओं के संयोजकता बंधों के पास बड़े समूहों को इकट्ठा करने का समय नहीं होता है। अणुओं की गति की गति में कमी की तुलना में गुच्छों के निर्माण में थोड़ा अधिक समय लगता है। और चूंकि क्लस्टर छोटे होते हैं, इसलिए क्रिस्टल जाली का निर्माण तेज होता है। ठंडे पानी में, जाहिरा तौर पर, काफी बड़े स्थिर समूह जाली के गठन को रोकते हैं; उनके विनाश में कुछ समय लगता है। मैंने खुद टीवी पर एक जिज्ञासु प्रभाव देखा, जब ठंडे पानी, एक जार में शांति से खड़ा, ठंड में कई घंटों तक तरल रहा। लेकिन जैसे ही जार को हाथ में लिया गया, यानी वे अपनी जगह से थोड़ा हट गए, 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 दृढ़ता से बदलता है। हम, बड़े जीवों के रूप में, अदृश्य हैं, और 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 भी पानी के समूहों के आकार से निर्धारित होती है।

ग्रे, 03/15/2014 05:30

हम चारों ओर जो कुछ भी देखते हैं, वह सतही विशेषताएँ (गुण) हैं, जिससे 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 एक मृत अंत। यह घटना, Mpemba प्रभाव, केवल एक साधारण वॉल्यूमेट्रिक सिद्धांत द्वारा समझाया जा सकता है जो सभी भौतिक मॉडलों को एक एकल अंतःक्रिया संरचना में एकजुट करेगा। वास्तव में सब कुछ सरल है

निकिता, 06/06/2014 04:27 | कार

लेकिन जब आप कार में जाते हैं तो पानी कैसे ठंडा रहता है लेकिन गर्म नहीं होता!

एलेक्सी, 10/03/2014 01:09

और यहाँ एक और "खोज" चल रही है। पानी में प्लास्टिक की बोतलएक खुले प्लग के साथ बहुत तेजी से जम जाता है। मस्ती के लिए, मैंने कई बार गंभीर ठंढ में प्रयोग स्थापित किया। प्रभाव स्पष्ट है। हैलो सिद्धांतकारों!

यूजीन, 27.12.2014 08:40

बाष्पीकरणीय कूलर 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, खोलकर पाले में डालते हैं. गर्म पानी ठंडे पानी की तुलना में तेजी से जम जाएगा। अगर हम ठंडे और गर्म पानी के दो बेसिन लें, तो गर्म पानी बहुत तेजी से जम जाएगा। यह इस तथ्य के कारण है कि हम वातावरण के साथ संपर्क बढ़ा रहे हैं। वाष्पीकरण जितना तीव्र होता है, तापमान में उतनी ही तेजी से गिरावट आती 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, 03/15/2014 05:30 - जारी रखा तापमान के बारे में आप जो जानते हैं वह सब कुछ नहीं है। इसमें और भी बहुत कुछ है। यदि आप तापमान का एक भौतिक मॉडल सही ढंग से तैयार करते 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 देखते हुए, उन्होंने एक सामान्य तापमान मॉडल तैयार किया। कुछ महीनों के बाद मुझे तापमान विरोधाभास के बारे में याद आया और फिर 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 की गतिशीलता है, वही गतिविधि जिसमें सब कुछ चलता है। मेरे पास विषय की पुनरावृत्ति के साथ स्कूल के 8 ग्रेड और 2 साल का कॉलेज है। 20 साल बीत चुके हैं। इसलिए मैं प्रसिद्ध वैज्ञानिकों के किसी भी प्रकार के भौतिक मॉडल के साथ-साथ सूत्रों को भी नहीं बता सकता। बहुत अफसोस।

एंड्री, 11/08/2015 08:52

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

एंड्री, 11/08/2015 08:58

क्षमा करें, मैंने गलत मेलबॉक्स दिया, यहाँ सही ईमेल है: [ईमेल संरक्षित]

विक्टर, 12/23/2015 10:37 पूर्वाह्न

मुझे ऐसा लगता है कि सब कुछ सरल है, हमारे पास बर्फ है, यह एक वाष्पीकृत गैस है, जिसे ठंडा किया जाता है, इसलिए यह ठंढ में तेजी से ठंडा हो सकता है, क्योंकि यह वाष्पित हो जाता है और बिना दूर उठे तुरंत क्रिस्टलीकृत हो जाता है, और गैसीय अवस्था में पानी की तुलना में तेजी से ठंडा होता है। एक द्रव)

बेकज़ान, 01/28/2016 09:18 पूर्वाह्न

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

एलेक्स, 02/22/2016 12:48 अपराह्न

हैलो प्रयोगकर्ता आप सही हैं जब आप कहते हैं कि विज्ञान शुरू होता है जहां ... माप नहीं, बल्कि गणना। "प्रयोग" - कल्पना और रैखिक सोच से वंचित लोगों के लिए एक शाश्वत और अपरिहार्य तर्क। ठंडे पानी से वायुमंडल में निकलने वाले अणुओं की गति यह निर्धारित करती है कि वे पानी से कितनी ऊर्जा ले जाते हैं (शीतलन ऊर्जा का नुकसान है) गर्म पानी से अणुओं की गति बहुत अधिक होती है और दूर की गई ऊर्जा को चुकता किया जाता है (दर पानी के शेष द्रव्यमान को ठंडा करने के लिए) बस इतना ही, यदि आप "प्रयोग" से निकलते हैं और याद करते हैं बुनियादी मूल बातेंविज्ञान

व्लादिमीर, 04/25/2016 10:53 | उल्का

उन दिनों में, जब एंटीफ्ीज़ एक दुर्लभ वस्तु थी, एक कार सेवा के गैर-गर्म 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 के अभाव में उन्होंने नल से पानी डाला। 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। पानी की तुलना में आइसक्रीम में क्रिस्टलीकरण 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, 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।

वांडरर, 05/06/2016 12:54 अपराह्न | एलेक्स के लिए

"सी" - निर्वात में प्रकाश की गति ई = एमसी ^ 2 - द्रव्यमान और ऊर्जा की समानता व्यक्त करने वाला सूत्र

अल्बर्ट, 07/27/2016 08:22

सबसे पहले, ठोस के साथ एक सादृश्य है (कोई वाष्पीकरण प्रक्रिया नहीं है)। हाल ही में मैं तांबे के पानी के पाइप को सोल्डर कर रहा था। यह प्रक्रिया गैस बर्नर को सोल्डर के गलनांक तक गर्म करके की जाती है। आस्तीन के साथ एक जोड़ को गर्म करने का समय लगभग एक मिनट है। मैंने आस्तीन के साथ एक जोड़ को मिलाया और कुछ मिनटों के बाद मुझे एहसास हुआ कि मैंने इसे गलत तरीके से मिलाया था। आस्तीन में पाइप को स्क्रॉल करने में थोड़ा समय लगा। मैंने बर्नर के साथ जोड़ को फिर से गर्म करना शुरू किया और आश्चर्यजनक रूप से, जोड़ को पिघलने के तापमान तक गर्म करने में 3-4 मिनट का समय लगा। ऐसा कैसे!? आखिरकार, पाइप अभी भी गर्म है और ऐसा प्रतीत होता है, इसे इसके 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 काफी अधिक है और गर्म और ठंडे पाइप के बीच की सीमा दो मिनट में जंक्शन से दूर जाने में कामयाब रही है। अब पानी के बारे में। हम एक गर्म और अर्ध-गर्म बर्तन की अवधारणाओं का उपयोग करेंगे। एक गर्म बर्तन में, गर्म, अत्यधिक गतिशील कणों और निष्क्रिय, ठंडे कणों के बीच एक संकीर्ण तापमान इंटरफ़ेस बनता है, जो अपेक्षाकृत तेज़ी से परिधि से केंद्र की ओर बढ़ता है, क्योंकि इस सीमा पर तेज़ कण जल्दी से अपनी ऊर्जा छोड़ देते हैं (ठंडा हो जाते हैं) कणों द्वारा सीमा के दूसरी ओर। चूंकि बाहरी ठंडे कणों का आयतन बड़ा होता है, इसलिए तेज कण, अपनी तापीय ऊर्जा को छोड़ते हुए, बाहरी ठंडे कणों को महत्वपूर्ण रूप से गर्म नहीं कर सकते। इसलिए, गर्म पानी की शीतलन प्रक्रिया अपेक्षाकृत जल्दी होती है। 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। इस तरह केंद्र में ऑफसेट चौड़ी सीमागर्म बर्तन की तुलना में बहुत अधिक धीरे-धीरे होता है। नतीजतन, एक गर्म बर्तन गर्म की तुलना में तेजी से ठंडा होता है। मुझे लगता है कि पोत के बीच से किनारे तक कई तापमान सेंसर लगाकर अलग-अलग तापमान वाले पानी की शीतलन प्रक्रिया की गतिशीलता को ट्रैक करना आवश्यक है।

अधिकतम, 11/19/2016 05:07 पूर्वाह्न

इसकी जाँच की गई: यमल पर, ठंढ में, चिपचिपा पानी वाला एक पाइप जम जाता है और इसे गर्म करना पड़ता है, लेकिन ठंडा पानी नहीं होता है!

आर्टेम, 12/09/2016 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 आदि में तेजी आती है। गर्म पानी एक ठंडे तापमान तक पहुँच जाता है और उससे आगे निकल जाता है, और यदि आप इस तथ्य को ध्यान में रखते हैं कि गर्म पानी नीचे से जमता है न कि ऊपर से जैसा कि ऊपर लिखा गया है, तो 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 सावधानीपूर्वक प्रयोगों से (यदि गर्म और ठंडे पानी के नमूने हर चीज में समान हैं) तापमान को छोड़कर), प्रभाव नहीं देखा गया है ...

जबलाब, 08/22/2017 05:31

विक्टर, 10/27/2017 03:52 पूर्वाह्न

"यह सच 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 कहते हैं, ठंडे पानी के साथ फ्रीज (भरें), और गर्म पानी के साथ कट बर्फ। और सर्दियों में, एंटीफ्ीज़ तरल को वॉशर जलाशय में डालना चाहिए, पानी नहीं। पानी हर हाल में जम जाएगा और ठंडा पानी तेजी से जम जाएगा।

इरीना, 01/23/2018 10:58

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

डेनिस, 02/01/2018 08:51

लेख में सब कुछ सही लिखा गया है। लेकिन वजह कुछ अलग है। उबलने की प्रक्रिया में, इसमें घुली हवा पानी से वाष्पित हो जाती है, इसलिए, उबलते पानी के ठंडा होने पर, इसका घनत्व समान तापमान के कच्चे पानी की तुलना में कम होगा। विभिन्न घनत्वों के अलावा विभिन्न तापीय चालकता के लिए कोई अन्य कारण नहीं हैं।

जावलाब, 03/01/2018 08:58 | ज़ावलाबी

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 प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य स्थितियों में आसानी से सत्यापित होता है। अफ्रीकी लड़के Mpemba के अपूरणीय प्रयोगों के कारण "विरोधाभास" दिखाई दिया और ऐसे "वैज्ञानिकों" द्वारा अतिरंजित किया गया :)

पानी- रासायनिक दृष्टिकोण से काफी सरल पदार्थ, लेकिन साथ ही इसमें कई असामान्य गुण होते हैं जो वैज्ञानिकों को विस्मित करने से कभी नहीं चूकते। नीचे कुछ ऐसे तथ्य दिए गए हैं जिनके बारे में कम ही लोग जानते हैं।

1. कौन सा पानी तेजी से जमता है - ठंडा या गर्म?

पानी के साथ 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 सबसे 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 की जरूरत नहीं है शांत हो जाओ। ये क्यों हो रहा है?

1963 में, तंजानिया के एरास्टो बी. मपेम्बा नाम के एक छात्र ने तैयार आइसक्रीम के मिश्रण को फ्रीज करते हुए देखा कि फ्रीजर में गर्म मिश्रण ठंडे मिश्रण की तुलना में तेजी से कठोर होता है। जब युवक ने अपनी खोज को भौतिकी के शिक्षक के साथ साझा किया, 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 प्रभाव". सच है, उससे बहुत पहले यह अद्वितीय संपत्तिपानी को अरस्तू, फ्रांसिस बेकन और रेने डेसकार्टेस ने नोट किया था।

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

2. वह तुरंत जमने में सक्षम है

सब लोग जानते हैं पानी 0 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा होने पर हमेशा बर्फ में बदल जाता है ... कुछ मामलों को छोड़कर! ऐसा मामला, उदाहरण के लिए, सुपरकूलिंग है, जो कि बहुत . का गुण है शुद्ध पानीहिमांक से नीचे ठंडा होने पर भी द्रव्य रहता है। यह घटना इस तथ्य के कारण संभव हो जाती है कि पर्यावरण में क्रिस्टलीकरण के केंद्र या नाभिक नहीं होते हैं, जो बर्फ के क्रिस्टल के गठन को भड़का सकते हैं। और इसलिए, शून्य डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर ठंडा होने पर भी पानी तरल रूप में रहता है।

क्रिस्टलीकरण प्रक्रियाट्रिगर किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, गैस के बुलबुले, अशुद्धियों (गंदगी), कंटेनर की असमान सतह द्वारा। इनके बिना पानी तरल रहेगा। जब क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया शुरू होती है, तो आप देख सकते हैं कि कैसे सुपरकूल्ड पानी तुरंत बर्फ में बदल जाता है।

ध्यान दें कि "सुपरहीटेड" पानी भी तरल रहता है, तब भी जब उसे उसके क्वथनांक से ऊपर के तापमान पर गर्म किया जाता है।

3.19 पानी की स्थिति

बिना किसी झिझक के नाम बताएं कि पानी के कितने अलग-अलग राज्य हैं? यदि आपने तीन का उत्तर दिया: ठोस, तरल, गैसीय, तो आप गलत हैं। वैज्ञानिक पानी की कम से कम 5 अलग-अलग अवस्थाओं को तरल रूप में और 14 अवस्थाओं को जमे हुए रूप में भेद करते हैं।

सुपरकूल्ड पानी के बारे में बातचीत याद है? तो, आप जो कुछ भी करते हैं, -38 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, यहां तक कि सबसे शुद्ध सुपरकूल्ड पानी भी अचानक बर्फ में बदल जाएगा। यदि तापमान और गिर जाए तो क्या होगा? -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 "ग्लास" या "ग्लासी" पानी में बदल जाता है - एक ठोस जिसमें कमी होती है क्रिस्टलीय संरचना।

4. जल आश्चर्य भौतिकविदों

आणविक स्तर पर, पानी और भी आश्चर्यजनक है। 1995 में, वैज्ञानिकों द्वारा किए गए एक न्यूट्रॉन बिखरने के प्रयोग ने 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 असामान्य क्वांटम प्रभाव एक एटोसेकंड (10 -18 सेकंड) की गति से होता है, और रासायनिक सूत्रकी जगह पानी H2O, H1.5O बन जाता है!

5. जल की स्मृति

विकल्प आधिकारिक दवा होम्योपैथीदावा है कि पतला समाधान औषधीय उत्पाददे सक्ता उपचार प्रभावशरीर पर, भले ही तनुकरण कारक इतना बड़ा हो कि घोल में पानी के अणुओं के अलावा कुछ भी न बचा हो। होम्योपैथिक समर्थक इस विरोधाभास का श्रेय "" नामक अवधारणा को देते हैं। पानी की यादजिसके अनुसार आण्विक स्तर पर जल में उस पदार्थ की "स्मृति" होती है जो कभी उसमें घुल गया था और उसमें किसी अवयव का एक भी अणु न रह जाने पर अपनी मूल सान्द्रता के विलयन के गुणों को बरकरार रखता है।

होम्योपैथी के सिद्धांतों की आलोचना करने वाले क्वीन यूनिवर्सिटी ऑफ बेलफास्ट के प्रोफेसर मेडेलीन एनिस के नेतृत्व में वैज्ञानिकों के एक अंतरराष्ट्रीय समूह ने 2002 में इस अवधारणा का हमेशा के लिए खंडन करने के लिए एक प्रयोग किया। परिणाम इसके विपरीत रहा। उसके बाद, वैज्ञानिकों ने कहा कि वे प्रभाव की वास्तविकता को साबित करने में सक्षम थे " पानी की याद". हालांकि, स्वतंत्र विशेषज्ञों की देखरेख में किए गए प्रयोगों का कोई परिणाम नहीं निकला। घटना के अस्तित्व के बारे में विवाद " पानी की याद"जारी रखें।

पानी में कई अन्य असामान्य गुण हैं जिन्हें हमने इस लेख में शामिल नहीं किया है। उदाहरण के लिए, पानी का घनत्व तापमान के साथ बदलता है (बर्फ पानी से कम घनी होती है); पानी में काफी उच्च सतह तनाव होता है; एक तरल अवस्था में, पानी जल समूहों का एक जटिल और गतिशील रूप से बदलते नेटवर्क है, और यह समूहों का व्यवहार है जो पानी की संरचना आदि को प्रभावित करता है।

इन और कई अन्य अप्रत्याशित विशेषताओं के बारे में पानीलेख में पढ़ा जा सकता है " पानी के असामान्य गुण"मार्टिन चैपलिन द्वारा, लंदन विश्वविद्यालय में प्रोफेसर।

Mpemba प्रभाव(एमपेम्बा विरोधाभास) - एक विरोधाभास जो कहता है कि गर्म पानी ठंडे पानी की तुलना में कुछ शर्तों के तहत तेजी से जमता है, हालांकि इसे ठंड की प्रक्रिया के दौरान ठंडे पानी के तापमान को पार करना होगा। यह विरोधाभास एक प्रायोगिक तथ्य है जो सामान्य अवधारणाओं का खंडन करता है, जिसके अनुसार, समान परिस्थितियों में, एक निश्चित तापमान पर ठंडा होने के लिए एक अधिक गर्म शरीर को उसी तापमान पर ठंडा करने के लिए कम गर्म शरीर की तुलना में अधिक समय लगता है।

तंजानिया के मगंबा हाई स्कूल में एक छात्र के रूप में, एरास्टो मपेम्बा ने खाना पकाने का व्यावहारिक काम किया। उसे घर का बना आइसक्रीम बनाने की जरूरत थी - दूध उबालें, उसमें चीनी घोलें, उसे कमरे के तापमान पर ठंडा करें और फिर उसे जमने के लिए फ्रिज में रख दें। जाहिर है, Mpemba विशेष रूप से मेहनती छात्र नहीं था और उसने असाइनमेंट के पहले भाग को पूरा करने में देरी की। इस डर से कि पाठ के अंत तक वह समय पर नहीं होगा, उसने गर्म दूध को फ्रिज में रख दिया। उनके आश्चर्य के लिए, यह उनके साथियों के दूध से भी पहले जम गया, जो एक दी गई तकनीक के अनुसार तैयार किया गया था।

उसके बाद, Mpemba ने न केवल दूध के साथ, बल्कि साधारण पानी के साथ भी प्रयोग किया। किसी भी मामले में, पहले से ही मक्वावस्काया हाई स्कूल के छात्र होने के नाते, उन्होंने डार एस सलाम में यूनिवर्सिटी कॉलेज से प्रोफेसर डेनिस ओसबोर्न से पूछा (छात्रों को भौतिकी पर व्याख्यान देने के लिए प्रधानाध्यापक द्वारा आमंत्रित किया गया) विशेष रूप से पानी के बारे में: "यदि हम दो लेते हैं समान मात्रा में पानी के साथ समान कंटेनर ताकि उनमें से एक में पानी का तापमान 35 डिग्री सेल्सियस हो, और दूसरे में - 100 डिग्री सेल्सियस, और उन्हें फ्रीजर में रख दें, फिर दूसरे में पानी तेजी से जम जाएगा। क्यों ? " ओसबोर्न को इस मुद्दे में दिलचस्पी हो गई और जल्द ही 1969 में उन्होंने और म्पेम्बा ने "भौतिकी शिक्षा" पत्रिका में अपने प्रयोगों के परिणाम प्रकाशित किए। तब से, उनके द्वारा खोजे गए प्रभाव को कहा जाता है Mpemba प्रभाव.

Mpemba प्रभाव का विरोधाभास यह है कि जिस समय के दौरान एक शरीर परिवेश के तापमान तक ठंडा हो जाता है, वह इस शरीर और पर्यावरण के बीच के तापमान के अंतर के समानुपाती होना चाहिए। यह नियम न्यूटन द्वारा स्थापित किया गया था और तब से व्यवहार में कई बार इसकी पुष्टि की गई है। इस प्रभाव में, 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान वाला पानी 35 डिग्री सेल्सियस के तापमान वाले पानी की समान मात्रा की तुलना में 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक तेजी से ठंडा हो जाता है।

हालाँकि, यह अभी तक एक विरोधाभास का सुझाव नहीं देता है, क्योंकि Mpemba प्रभाव को प्रसिद्ध भौतिकी के ढांचे के भीतर समझाया जा सकता है। यहाँ Mpemba प्रभाव के लिए कुछ स्पष्टीकरण दिए गए हैं:

वाष्पीकरण

तापमान अंतराल

इस तथ्य के कारण कि गर्म पानी और ठंडी हवा के बीच तापमान का अंतर अधिक होता है - इसलिए, इस मामले में गर्मी का आदान-प्रदान अधिक तीव्र होता है और गर्म पानी तेजी से ठंडा होता है।

अल्प तपावस्था

कंवेक्शन

गर्म पानी के मामले में, स्थिति बिल्कुल अलग है। वाष्पीकरण और अधिक तापमान अंतर के कारण पानी की सतह की परत तेजी से ठंडी होगी। इसके अलावा, ठंडे पानी की परतें गर्म पानी की परतों की तुलना में घनी होती हैं, इसलिए ठंडे पानी की परत नीचे गिर जाएगी, जिससे गर्म पानी की परत सतह पर आ जाएगी। पानी का यह संचलन तापमान में तेजी से गिरावट सुनिश्चित करता है।

पानी में घुली गैसें

पानी में हमेशा घुली हुई गैसें होती हैं - ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड। इन गैसों में पानी के हिमांक को कम करने की क्षमता होती है। जब पानी को गर्म किया जाता है, तो ये गैसें पानी से निकल जाती हैं क्योंकि उच्च तापमान पर पानी में इनकी घुलनशीलता कम होती है। इसलिए, जब गर्म पानी को ठंडा किया जाता है, तो उसमें हमेशा बिना गर्म किए ठंडे पानी की तुलना में कम घुलने वाली गैसें होती हैं। इसलिए, गर्म पानी का हिमांक अधिक होता है और यह तेजी से जमता है। इस कारक को कभी-कभी Mpemba प्रभाव की व्याख्या करने में मुख्य माना जाता है, हालांकि इस तथ्य की पुष्टि करने वाले कोई प्रयोगात्मक डेटा नहीं हैं।

ऊष्मीय चालकता

ओ वी मोसिन

साहित्यिकसूत्रों का कहना है:

"ठंडे पानी की तुलना में गर्म पानी तेजी से जमता है। ऐसा क्यों करता है?", द एमेच्योर साइंटिस्ट, साइंटिफिक अमेरिकन, वॉल्यूम में जेरल वॉकर। 237, सं. 3, पीपी 246-257; सितंबर, 1977.

"द फ़्रीज़िंग ऑफ़ हॉट एंड कोल्ड वाटर", G।एस। अमेरिकन जर्नल ऑफ फिजिक्स, वॉल्यूम में केल। 37, नहीं। 5, पीपी 564-565; मई, 1969.

"सुपरकूलिंग एंड द मपेम्बा इफेक्ट", डेविड ऑरबैक, अमेरिकन जर्नल ऑफ फिजिक्स, वॉल्यूम में। 63, नहीं। 10, पीपी 882-885; अक्टूबर, 1995.

"द मेम्पेबा इफेक्ट: द फ्रीजिंग टाइम्स ऑफ हॉट एंड कोल्ड वॉटर", चार्ल्स ए नाइट, अमेरिकन जर्नल ऑफ फिजिक्स, वॉल्यूम में। 64, नहीं। 5, पृष्ठ 524; मई, 1996.

ठंडे पानी की तुलना में गर्म पानी क्यों जमता है? आप पानी के बारे में क्या नहीं जानते

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