Rešena drevna misterija: Evo zašto se topla voda smrzne brže od hladne! (VIDEO)

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

Tim fizičara na Tehnološkom univerzitetu Nanyang u Singapuru objavio je ono što smatraju rešenjem Mpemba efekta – fenomena bržeg smrzavanja tople vode od hladne, odnosno one na sobnoj temperaturi. Mpemba efekt dobio je ime po tanzanijskom studentu Erastu Mpembi koji je 1969. godine napisao naučni rad o tom ponašanju vode na primeru bržeg smrzavanja tople smese za sladoled u odnosu na rashlađenu masu.

A lani je Royal Society of Chemistry (Kraljevsko društvo za hemiju) ponudilo hiljadu funti nagrade onome tko najbolje objasni ovaj efekt. Javilo se preko 21 hiljade naučnika, a nagradu je odneo Nikola Bregović sa Zagrebačkog univerziteta, koji je izveo niz eksperimenata u laboratoriju Prirodno-matematičkog fakulteta.

Utvrdio je da do lakšeg smrzavanja tople vode dolazi zbog stvaranja konvekcijskih struja između molekula . Konvekcija je kretanje toplije tečnosti prema hladnijoj , a tim se strujanjima prenosi toplota s vode više temperature na vodu niže temperature . Strujanja koja uzrokuje promena temperature , tj . Prenos toplotne energije sa molekuli na molekul

Za fenomen je odgovorna i razlika u gustini vode unutar iste posude , koja ponovo iavisio njenoj temperaturi , tvrdi Bregović , podsećajući na svima poznatu činjenicu da je voda najgušća na temperaturi od 4 stepena Celzijusa , i ona zbog svoje gustine ostaje pri dnu , a rashlađena voda isplivava na površinu . A važna je i manje poznata činjenica da se voda ne ledi na nula stepeni , nego na hladnijim temperaturama .

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

Voda nije obična tečnost

Doktori Sun Changking i Ksi Zhang sa univerziteta u Singapuru odlaze korak dalje i objašnjavaju fenomen vezama među molekulima i unutar njih , tvrdeći da brzina oslobađanja energije zavisi od početnog stanja u kojem se nalazi voda . Naime , svaka molekula vode vezana je za susednu molekul elektromagnetnom poveznicom , tzv . vodoničnim vezama . One su odgovorne i za površinsku napetost , koja je , pak , odgovorna za visoku temperaturu ključanja vode , makar u poređenju sa drugim tečnostima . A unutar molekula vode postoje kovalentne veze , koje su jače i drže kiseonik “ pričvršćen “ za dve atoma vodonika .

Dvojac navodi da odnosi između tih dviju veza – vodonikovih i kovalentnih – proizvode ovaj efekat . Uobičajeno je da se kod zagrejane tečnosti kovalentne veze rastežu između atoma i tu čuvaju energiju . Zbog uticaja vodonikovih veza , u vodi je to drugačije : kovalentne veze se usled zagrevanja skraćuju , pohranjujući energiju .

I zato , veruju naučnici , ove veze prilikom hlađenja oslobađaju daleko više energije , prenosi Net .

magija

“ Grejanje čuva energiju skraćivanjem i ukrućivanje veza između vodonika i kiseonika . Hlađenjem , veze između vodonika i kiseonika otpuštaju energiju brzinom koja eksponencijalno zavisi o količini početno pohranjene energije i zato se događa Mpemba efekat “ , navodi Changkuing .

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

http://www.dnevne.rs/