Zašto se topla voda smrzne brže od hladne Zašto se topla voda smrzne brže od hladne
Mpemba efekt zaokuplja umove tisućljećima – mučio je Aristotela, Francisa Bacona i Renea Descartesa. Znanstvenici misle da su ga uspjeli objasniti, a u tome... Zašto se topla voda smrzne brže od hladne

Mpemba efekt zaokuplja umove tisućljećima – mučio je Aristotela, Francisa Bacona i Renea Descartesa. Znanstvenici misle da su ga uspjeli objasniti, a u tome im je pomogao Čakovčanin Nikola Bregović, asistent na zagrebačkom PMF-u.

Tim fizičara na Tehnološkom sveučilištu Nanyang u Singapuru objavio je ono što smatraju rješenjem Mpemba efekta – fenomena bržeg smrzavanja tople vode od hladne, odnosno one na sobnoj temperaturi. Mpemba efekt dobio je ime po tanzanijskom studentu Erastu Mpembikoji je 1969. godine napisao znanstveni rad o tom ponašanju vode na primjeru bržeg smrzavanja tople smjese za sladoled u odnosu na rashlađenu masu.

A lani je Royal Society of Chemistry (Kraljevsko društvo za kemiju) ponudilo tisuću funti nagrade onome tko najbolje objasni ovaj efekt. Javilo se preko 21 tisuće znanstvenika, a nagradu je odnio Nikola Bregović sa Zagrebačkog sveučilišta, koji je izveo niz eksperimenata u laboratoriju Prirodoslovno-matematičkog fakulteta. Ustvrdio je da do lakšeg smrzavanja tople vode dolazi zbog stvaranja konvekcijskih struja između molekula. Konvekcija je gibanje toplije tekućine prema hladnijoj, a tim se strujanjima prenosi toplina s vode više temperature na vodu niže temperature.

[youtube_sc url=”http://www.youtube.com/watch?v=p1IgVXUZ7po” width=”620”]

Strujanja koja uzrokuje promjena temperature, tj. prijenos toplinske energije s molekule na molekulu

Za fenomen je odgovorna i razlika u gustoći vode unutar iste posude, koja ponovno ovisi o njenoj temperaturi, tvrdi Bregović, podsjećajući na svima poznatu činjenicu da je voda najgušća na temperaturi od 4 Celzijeva stupnja, i ona zbog svoje gustoće ostaje pri dnu, a rashlađena voda isplivava na površinu. A važna je i manje poznata činjenica da se voda ne ledi na nula stupnjeva, nego na hladnijim temperaturama.

Dakle, ono što je Bregović zaključio jest da su ta konvekcijska strujanja intenzivnija u vodi od 50-ak stupnjeva i da ona ne prestaju u trenutku kada se temperatura spušta 20-ak stupnjeva. U uzorku koji je u početku imao 20-ak stupnjeva tom logikom ima manje gibanja uzrokovanog razlikama u temperaturi – on je homogeniji, ujednačeniji po temperaturi od onoga koji je ranije bio zagrijan pa stavljen na hlađenje. Kada se voda počinje hladiti i voda hladnija od 4 stupnja počinje izlaziti na površinu, dolazi do još jačeg miješanja i strujanja.

Voda nije obična tekućina

Doktori Sun Changqing i Xi Zhang sa sveučilišta u Singapuru odlaze korak dalje i objašnjavaju fenomen vezama među molekulama i unutar njih, tvrdeći da brzina oslobađanja energije ovisi od početnog stanja u kojem se nalazi voda. Naime, svaka molekula vode vezana je za susjednu molekulu elektromagnetskom poveznicom, tzv. vodikovim vezama. One su odgovorne i za površinsku napetost, koja je, pak, odgovorna za visoku temperaturu vrenja vode, makar u usporedbi s drugim tekućinama. A unutar molekula vode postoje kovalentne veze, koje su jače i drže kisik “pričvršćen” za dva atoma vodika.

Dvojac navodi da odnosi između tih dviju veza – vodikovih i kovalentnih – proizvode ovaj efekt. Uobičajeno je da se kod zagrijane tekućine kovalentne veze rastežu između atoma i tu pohranjuju energiju. Zbog utjecaja vodikovih veza, u vodi je to drugačije: kovalentne veze se uslijed zagrijavanja skraćuju, pohranjujući energiju. I zato, vjeruju znanstvenici, ove veze prilikom hlađenja oslobađaju daleko više energije.

Magija

“Grijanje pohranjuje energiju skraćivanjem i ukrućivanjem veza između vodika i kisika. Hlađenjem, veze između vodika i kisika otpuštaju energiju brzinom koja eksponencijalno ovisi o količini početno pohranjene energije i zato se događa Mpemba efekt”, navodi Changquing.

Za kraj poslužimo se mislima Nikole Bregovića, čiji su rad kao najbolji izdvojili između desetaka tisuća drugih, o molekuli H2O: “Ova mala jednostavna molekula začuđuje nas i intrigira svojom magijom”.

Naj Vijesti

Na našem i Vašem pozitivnom portalu, bit ćete u mogućnosti čitati i gledati lijepe i inspirirajuće priče, novinarske članke, kolumne, pozitivne video klipove i mnoštvo drugih sadržaja, a sve u namjeri reanimiranja javnosti i stvaranja pozitivnog trenda.

Ovaj članak trenutno nema komentara

Prvi komentarišite članak

Vaša email adresa neće biti objavljivana. Neophodna polja su označena sa *

<a></a><strong>Stomatološke usluge koje su uvek veoma tražene</strong>

Stomatološke usluge koje su uvek veoma tražene

Zdravlje aug 5, 2023 0

<a></a>Budite prepoznatljivi i ostavite mirisni trag

Budite prepoznatljivi i ostavite mirisni trag

Životni Stil aug 5, 2023 0

<a></a>Koji su temelji bezbednosti savremenog stanovanja

Koji su temelji bezbednosti savremenog stanovanja

Životni Stil maj 30, 2023 0

<a></a>Prepoznajte simptome stresa na vreme

Prepoznajte simptome stresa na vreme

Zdravlje maj 23, 2023 0