El efecto de Mpemba del es la observación que, en un cierto específico, las circunstancias bastante comunes, un agua más caliente congelan más rápidamente una agua que más fría.
El efecto se nombra para el estudiante tanzano Erasto B. Mpemba de la High School secundaria . Mpemba primero encontró el fenómeno en la sala de clase de Eugene Marschall en escuela secundaria de Mkwawa (antes la alta), Iringa, Tanzania, donde estaba un estudiante Mpemba. Eugene Marschall, miembro de los profesores para el programa de la África del Este /TEA, enseñados la química y la física en esta escuela a partir de 1965 a 1967. Mpemba primero notó el efecto en 1963 después de que su cuenta de la congelación de la mezcla caliente del helado en cocina clasifique, y se encendió publicar resultados experimentales con el Dr.
En la primera vista, el comportamiento parece contrario a la termodinámica . Sin embargo, la mayoría de los thermodynamicists creen que cada observación del efecto de Mpemba se puede explicar con teoría física estándar. Muchos efectos pueden contribuir a la observación, dependiendo de la disposición experimental:
Diversa definición del
la congelación (está la definición física del punto en el cual el agua forma una capa superficial visible de hielo, o del punto en el cual el volumen entero de agua se convierte en un bloque sólido de hielo?)
Evaporación, reduciendo el volumen que se congelará. La evaporación es endotérmica.
Convección, traspasos térmicos de aceleración. La reducción de la densidad del agua debajo de 4°C tiende a suprimir las corrientes de convección que refrescan la parte más inferior de la masa líquida; la densidad más baja de la agua caliente reduciría este efecto, quizás sosteniendo el enfriamiento inicial más rápido.
El que aísla efectos de de la helada
El efecto que hervía en disolvió los gases del * sobrefusión . Es presumido que agua fría, cuando está colocado en un ambiente de congelación, agua más que caliente de los supercools en el mismo ambiente, así solidificando agua más lentamente que caliente. Sin embargo, la sobrefusión tiende a no ser significativa donde hay las partículas, que actúan como núcleos para los cristales de hielo, así precipitando la congelación rápida.
El efecto de los solutos tal como calcio y el magnesio carbonatan .
Según un artículo de Monwhea Jeng, no hay explicación única con todo para porqué, en algunas circunstancias específicas, una agua más caliente congela más rápidamente una agua que más fría. El artículo no hace ninguna tentativa de centrarse en los conceptos relevantes de los fenómenos de transporte tales como temperatura y campos de flujo flúido. De hecho cuando se introducen los campos de la temperatura, el autor indica:
El análisis de la situación ahora es absolutamente complejo, puesto que estamos considerando no más un solo parámetro, solamente una función escalar, y la dinámica flúida de cómputo (CFD) es notorio difícil. Las dificultades más grandes con el CFD están con flujo turbulento; con flujo (aerodinámico) laminar, como tenemos en este caso, hay una consistencia mucho mejor entre los análisis independientes, y un análisis del CFD se podría esperar para ser illuminating.Este efecto es un problema del traspaso térmico, por lo tanto bien adaptado ser estudiado de un punto de vista de los fenómenos de transporte, basado en los mecánicos de serie continua . Cuando el traspaso térmico se analiza en términos de ecuaciones diferenciales parciales, cuyas soluciones dependen de un número de condiciones, se pone de manifiesto que midiendo solamente algunos el amontonó los parámetros, tal como el agua que la temperatura media es generalmente escasa para definir el comportamiento de sistema, desde condiciones tales como geometría, las características flúidas y la temperatura y los campos de flujo desempeñan un papel importante. El counterintuitiveness del efecto, si está analizado solamente en términos de termodinámica simplificada ilustra la necesidad de incluir todas las variables relevantes y de utilizar las mejores herramientas teóricas disponibles al abordar un problema físico.
El comportamiento similar se pudo haber observado por los científicos antiguos tales como Aristotle, y los científicos modernos tempranos tales como Francis Bacon y René Descartes . La explicación de Aristotle implicó una característica física que él llamó el antiperistasis del, definido como " el aumento supuesto en la intensidad de una calidad como resultado del cerco por su quality" contrario;. Él utilizó el concepto de antiperistasis para proporcionar la evidencia para su conjetura que los cuerpos humanos y las aguas de superficie eran más calientes en el invierno que en el verano, una teoría que fue refutada más adelante por el las observaciones medievales del renacimiento de y.
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