Překvapení v mrazáku
Napsáno v rámci akce Deset drabblení desátého dne, únor 2017
Téma: Všechno je jinak
Fandom:
Věda ve sto slovech
Drabble:
"Pane učiteli, dělali jsme se spolužákem zmrzlinu. Proč moje horké mléko zmrzlo dříve než jeho studené?"
"To není možné, Mpembo, museli jste si splést nádoby."
...
"Prosím, pane, proč zmrzne horké mléko dřív než studené? Je to pravda, vyzkoušel jsem to."
"Vy jste neporozuměl mému výkladu Newtonova zákona ochlazování? To bude nová, Mpembova fyzika, co, studenti?"
...
"Pane profesore, proč zmrzne horká voda v mrazáku dříve než studená? Není to sice možné, ale vždycky to tak dopadlo."
"To odporuje fyzice, kterou znám, ale může to být způsobeno nějakým faktorem, který jsme nevzali v úvahu. Vyzkoušíme a napíšeme o tom článek."
Závěrečná poznámka:
Mpembův jev: Existuje výchozí situace, ve které teplejší kapalina (voda) zmrzne v celém svém objemu dříve, než když ji předtím necháme vystydnout, anebo ji dokonce vůbec neohřejeme. V roce 1969 vyšel ve Physics Education článek, v němž středoškolský student z Tanzanie Erasto B. Mpemba popisuje cestu k objevu po něm nazvaného jevu, počínaje výchozí situací, přes neporozumění dvou svých učitelů a konče setkáním s Davidem G. Osbornem. Ve druhé části článku D. G. Osborne podává věc z vlastního pohledu a přidává možná východiska včetně závěrů několika experimentů. Fakt, že horké mléko zmrzne rychleji, opravdu odporuje Newtonovu zákonu ochlazování, který říká, že teplota mléka klesá exponenciálně, až dosáhne teploty okolí (anebo v mrazničce teploty tuhnutí), což nastane dříve při nižší počáteční teplotě. Platnost tohoto zákona zde však přebíjí nejspíše jeden z následujících vlivů: změna režimu chladničky (vliv na teplotní senzory řídící chod chladicího zařízení), změna kontaktu s podložkou (námraza na chladiči roztaje), změna množství kapaliny (vypařením z teplé kapaliny), proudění tekutiny v nádobě (konvektivní přenos tepla), změna v chemickém složení kapaliny (rozpuštěné látky), změna v mikrostruktuře kapaliny (rozbití klastrů po zahřátí), opožděný nástup tuhnutí (vlivem přechlazení kapaliny)...
Tato pestrost možných vlivů způsobuje, že výsledky experimentů různých týmů jsou různé a diskuze o Mpembově jevu dodnes nemizí z odborných časopisů...
Originál je publikován na http://silenesuple.blog.cz/1702/jak-bylo-v-unoru-vsechno-jinak
Téma: Všechno je jinak
Fandom:
Věda ve sto slovech
Drabble:
"Pane učiteli, dělali jsme se spolužákem zmrzlinu. Proč moje horké mléko zmrzlo dříve než jeho studené?"
"To není možné, Mpembo, museli jste si splést nádoby."
...
"Prosím, pane, proč zmrzne horké mléko dřív než studené? Je to pravda, vyzkoušel jsem to."
"Vy jste neporozuměl mému výkladu Newtonova zákona ochlazování? To bude nová, Mpembova fyzika, co, studenti?"
...
"Pane profesore, proč zmrzne horká voda v mrazáku dříve než studená? Není to sice možné, ale vždycky to tak dopadlo."
"To odporuje fyzice, kterou znám, ale může to být způsobeno nějakým faktorem, který jsme nevzali v úvahu. Vyzkoušíme a napíšeme o tom článek."
Závěrečná poznámka:
Mpembův jev: Existuje výchozí situace, ve které teplejší kapalina (voda) zmrzne v celém svém objemu dříve, než když ji předtím necháme vystydnout, anebo ji dokonce vůbec neohřejeme. V roce 1969 vyšel ve Physics Education článek, v němž středoškolský student z Tanzanie Erasto B. Mpemba popisuje cestu k objevu po něm nazvaného jevu, počínaje výchozí situací, přes neporozumění dvou svých učitelů a konče setkáním s Davidem G. Osbornem. Ve druhé části článku D. G. Osborne podává věc z vlastního pohledu a přidává možná východiska včetně závěrů několika experimentů. Fakt, že horké mléko zmrzne rychleji, opravdu odporuje Newtonovu zákonu ochlazování, který říká, že teplota mléka klesá exponenciálně, až dosáhne teploty okolí (anebo v mrazničce teploty tuhnutí), což nastane dříve při nižší počáteční teplotě. Platnost tohoto zákona zde však přebíjí nejspíše jeden z následujících vlivů: změna režimu chladničky (vliv na teplotní senzory řídící chod chladicího zařízení), změna kontaktu s podložkou (námraza na chladiči roztaje), změna množství kapaliny (vypařením z teplé kapaliny), proudění tekutiny v nádobě (konvektivní přenos tepla), změna v chemickém složení kapaliny (rozpuštěné látky), změna v mikrostruktuře kapaliny (rozbití klastrů po zahřátí), opožděný nástup tuhnutí (vlivem přechlazení kapaliny)...
Tato pestrost možných vlivů způsobuje, že výsledky experimentů různých týmů jsou různé a diskuze o Mpembově jevu dodnes nemizí z odborných časopisů...
Originál je publikován na http://silenesuple.blog.cz/1702/jak-bylo-v-unoru-vsechno-jinak