Vì sao nước nóng đông nhanh hơn nước lạnh?
Theo tạp chí Nhà khoa học mới của Anh, đôi lúc, tốc độ đóng băng của nước nóng nhanh hơn nhiều so với nước lạnh. Hiện tượng kỳ quái này đã làm đau đầu giới khoa học.
- Giải mã công nghệ làm đá nửa ngày không tan
- Muốn làm lạnh vật, đặt trên hay dưới nước đá?
Lý giải nguyên nhân nước nóng nhanh đông hơn nước lạnh
Trải qua hàng trăm lần thí nghiệm, cuối cùng nhà khoa học James Bulangliqi thuộc Đại học State, New York, Mỹ đã chứng minh được hiện tượng này.
Theo James Bulangliqi, hiện tượng trên có mối quan hệ với một số tạp chất ở trong nước.
Được biết, hiện tượng nước nóng đóng băng nhanh được gọi là “hiệu ứng Mpemba,” được đặt theo tên học sinh cấp 3 Erasto Mpemba người Tanzania.
Các nhà vật lý học từng đưa ra nhiều giả thuyết về hiệu ứng Mpemba. Tuy nhiên các giải thích khác nhau đều không thuyết phục mọi người, bởi vì hiệu ứng này không đáng tin cậy, tốc độ đóng băng của nước lạnh vẫn luôn luôn nhanh hơn nước nóng.
Nhà khoa học James Bulangliqi cho rằng, chính các tạp chất có trong nước mới là nhân tố then chốt dẫn tới tốc độ đóng băng nhanh của nước nóng.
Trong thời gian 10 năm liền, James Bulangliqi đã tiến hành hàng trăm thí nghiệm có liên quan đến hiệu ứng Mpemba. Cuối cùng, ông đã phát hiện chứng cứ chứng minh hiệu ứng Mpemba xuất phát từ hiện tượng supercool (làm quá lạnh) bất ổn định.
James Bulangliqi cho biết: “Dường như nước chưa đóng băng khi nhiệt độ ở 0 độ C, mà thông thường nhiệt độ thấp hơn mới bắt đầu đóng băng, tức là hiện tượng supercool. Điểm đông quyết định ở tạp chất hình thành nên mối quan hệ giữa nước và băng đá. Trong trường hợp bình thường, nước có thể có một số loại tạp chất, trong đó bao gồm bụi, muối hòa tan và vi khuẩn. Mỗi một tạp chất đều có thể tác động đến cơ chế đóng băng dưới nhiệt độ đặc biệt.”
James Bulangliqi đã tiến hành thí nghiệm đối với hai mẫu nước máy ở cùng nhiệt độ 20 độ C.
Trước tiên ông bỏ mẫu nước vào trong ống nghiệm, sau đó đưa vào tủ lạnh để làm đông. Hỗn hợp ngẫu nhiên của tạp chất đã làm cho hai mẫu nước này có điểm đông khác nhau, trong đó có một mẫu có điểm đông cao hơn. Nếu như sự khác biệt này đủ lớn, thì hiệu ứng Mpemba sẽ xuất hiện.
James Bulangliqi lựa chọn mẫu nước có điểm đông tự nhiên cao hơn và tiến hành tăng nhiệt tới 80 độ C, mẫu nước còn lại chỉ tăng nhiệt bằng nhiệt độ trong nhà, sau đó lại đưa hai ống nghiệm vào tủ lạnh.
Ông James Bulangliqi cho biết, nếu như điểm đông của nước nóng cao tối thiểu 5 độ C, thì tốc độ đóng băng của nó sẽ nhanh hơn nhiều so với nước lạnh./.
Như chúng ta đã biết, mỗi phân tử nước bao gồm một nguyên tử oxy liên kết hóa trị với hai phân tử hydro. Các phân tử nước riêng biệt cũng liên kết với nhau nhờ liên kết hydro, được tạo ra khi một nguyên tử hydro nằm gần một nguyên tử oxy của phân tử nước khác.
Các liên kết hydro kéo các phân tử nước lại gần nhau hơn, làm khởi phát lực đẩy tự nhiên giữa chúng, khiến các liên kết cộng hóa trị oxy - hydro bị kéo căng cũng như dự trữ năng lượng. Khi nước bị đun nóng, các nguyên tử di chuyển ra xa nhau hơn khiến liên kết bị kéo giãn.
Lực liên kết khiến các phân tử nước co rút trở lại và tỏa năng lượng, dẫn đến tình trạng làm mát, đồng nghĩa với việc nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh, giúp lí giải hiệu ứng Mpemba.
Tuy nhiên, một số chuyên gia vật lý lưu ý rằng, cách giải thích trên hiện không thể dùng để dự đoán các đặc tính mới của nước, vốn có thể được tạo ra từ cách làm ngắn các liên kết cộng hóa trị. Vì vậy, vẫn còn một bước cần giải quyết trước khi bí ẩn được giải đáp thỏa đáng.
12 con Giáp từ đâu ra?
Ai nghĩ ra 12 con vật (Tý, Sửu, Dần, Mão…) của âm lịch? Con rồng có thật hay không? Giờ tính theo can chi có liên quan gì đến 12 con vật?
"Ướp xác" ở nhiệt độ -196 độ C: Nhân loại đang tiến 1 bước đến sự bất tử?
Tạm ngưng cuộc sống bằng phương pháp đông lạnh rồi đánh thức dậy sau hàng chục năm, thậm chí là hàng trăm năm là điều không ít người tin và bỏ ra cả gia tài để thực hiện.
Tên lửa hành trình hoạt động như thế nào?
Có lẽ rất nhiều lần bạn đã thoáng nghe qua về tên lửa hành trình Tomahawk xuất hiện trên những trang tin tức, truyền hình. Đây là vũ khí chiến lược của Hoa Kỳ và là lựa chọn hàng đầu cho các cuộc tấn công nhanh gọn
Kinh ngạc 8 sự thật khó tin tưởng chừng như hoang đường
Một số sự thật khó tin nhất thế giới xảy ra trong cuộc sống khiến không ít người kinh ngạc.
Vì sao sấm sét không làm ảnh hưởng đến máy bay trong khi bay?
đường nứt sáng loá trên bầu trời
Những chuyến bay không tên đến căn cứ quân sự tối mật của Mỹ
Trong khuôn viên sân bay quốc tế McCarran ở Las Vegas có một phi đội máy bay dân sự, nhưng điều đáng nói là không thể mua vé để lên những máy bay này bởi lẽ chúng chỉ dành cho những hoạt động đặc biệt ở Vùng 51 - căn cứ quân sự tối mật của Mỹ.
