Warunki pogodowe sprzyjają do wykonania efektu Mpemby
Nad obszar Polski napływa bardzo chłodna masa powietrza, która powoduje wystąpienie silnych spadków temperatur nawet w okolice -20 stopni, lokalnie poniżej tego poziomu. Do początku marca niewiele się zmieni, dlatego zachęcamy Państwa do wykonania ciekawych fotografii np. wschódu Słońca na tle opadającego pyłu diamentowego, czy bardzo interesującego zjawiska fizycznego, którego wyjaśnienie trwało wiele lat, aż do roku 2013. Mowa o efekcie Mpemby.
Gorąca woda zamarza szybciej niż zimna - brzmi irracjonalnie, prawda? Logicznie myśląc, jeśli do zamrażarki włożymy dwa pojemniki wypełnione odpowiednio gorącą oraz zimną wodą, zimniejsza powinna zamarznąć szybciej w porównaniu do gorącej. W praktyce nie jest to do końca prawdą. Efektowną prezentację efektu Mpemby można uzyskać w czasie znacznych spadków temperatury, już od około -14/-15 st. C. W tym czasie wrzącą wodę umieśćmy w naczyniu, a następnie szybkim ruchem wylejmy zawartość na zewnątrz. W trakcie wylewania porcji gorącej wody, ta błyskawicznie wyparuje, czyli nastąpi zmiana jej stanu skupienia z ciekłego na gazowy. Po wodzie powstaje „chmura” zbudowana z kryształków lodowych.
Efektu Mpemby na tle Giewontu. Foto: Bartłomiej Jurecki
W 2013 roku dokonano wyjaśnienia tego zjawiska. Sekret tkwi w budowie molekularnej wody. Jej pojedyncza cząsteczka zawiera spory atom tlenu, do którego z pomocą wiązań kowalencyjnych przyłączone są dwa mniejsze atomy wodoru. Jeśli jednak mamy więcej cząsteczek wody to zaczynają się one ze sobą zbijać w grupy za pomocą wiązań wodorowych. I to właśnie te wiązania wodorowe wyjaśniają efekt Mpemby. Normalnie wiązania prowadzą do bliższego ściśnięcia cząsteczek wody, które zaczynają się odpychać i rozciągać tym samym wiązania kowalencyjne wodoru z tlenem - czyli gromadząc w nich energię. Wraz z podgrzaniem wody wiązania wodorowe się wydłużają wobec czego cząsteczki wody są dalej od siebie i wiązania kowalencyjne oddają energię - przyspieszając schładzanie wody.
Najbliższe noce i poranki będą sprzyjać silnym spadkom temperatur, dlatego zachęcamy do przeprowadzenia oraz udokumentowania tego zjawiska. Wasze zdjęcia i filmy chętnie opublikujemy!
DobraPogoda24.pl
