Uas dej freezes sai: kub los yog txias? Ua li cas nws nyob ntawm seb

Nyob rau hauv qhov tseeb, ib co dej freezes sai, kub los yog txias, cuam tshuam los ntawm ntau yam, tab sis cov nqe lus nug nws tus kheej mas, ib tug me ntsis txawv. Nws yog to taub, thiab nws yog lub npe hu los ntawm physics uas dej kub tseem xav tau kev pab lub sij hawm kom txias rau tus mob khaub thuas dej kub yog muab piv rau tig mus rau dej khov. Dej txias yuav hla cov kauj ruam no thiab, ntsig txog, lub sij hawm nws yeej xwb. Tab sis cov lus teb rau lo lus nug raws li uas dej freezes sai - kub los yog txias - sab nraum nyob rau hauv lub txias, nws paub txhua txhua cov neeg ntawm sab qaum teb latitudes. Nyob rau hauv qhov tseeb, nyob rau hauv ib tug scientific txoj kev, nws zoo nkaus li tias nyob rau hauv txhua rooj plaub, dej txias yog tsuas yuam ua hauj lwm kom khov sai.

Cia li kuv xav thiab physics xib fwb, uas muab tub ntxhais kawm ntawv Erasto Mpemba nyob rau hauv 1963 nrog ib tug kev thov los piav yog vim li cas tus mob khaub thuas sib tov yav tom ntej ice cream khov ntev tshaj li zoo sib xws, tab sis kub.

"Nws tsis yog ib lub ntiaj teb physics, thiab ib co physics Mpemba"

Nyob rau ntawm lub sij hawm, tus xib fwb cia li luag txog nws, tab sis Deniss Osborne, xib fwb ntawm physics, uas ib zaug tsav tsheb mus rau lub tsev kawm ntawv qub, qhov uas nws kawm Erasto, experimentally paub tseeb hais tias lub hav zoov ntawm xws li ib cov nyhuv, txawm hais tias ib tug piav qhia yog hais tias nws tsis yog. Nyob rau hauv 1969, nyob rau hauv lub nrov science magazine luam tawm ib tug sib koom daim ntawv ntawm ob tug txiv neej, leej twg tau piav rau no hom ntawm cov nyhuv. Txij thaum ntawd los, los ntawm txoj kev, rau lo lus nug ntawm uas dej freezes sai - kub los yog txias, nws muaj nws tus kheej lub npe - cov nyhuv los yog paradox Mpemba.

Cov lo lus nug sawv ntev dhau los

Lawm, ua ntej no phenomenon coj qhov chaw yuav tsum tau, thiab nws tau hais nyob rau hauv tej hauj lwm ntawm lwm cov kws tshawb fawb. Tsis tsuas yog tus menyuam kawm ntawv xav nyob rau hauv lo lus nug no, tab sis kuj koj lub sij hawm xav txog tias Frensis Bekon, Rene Dekart, thiab txawm Aristotle. Qhov hais ntawd tsuas txuas rau kev daws no paradox pib mus nrhiav tsuas yog nyob rau hauv lub kawg ntawm lub thib nees nkaum caug xyoo.

Tej yam kev mob mus rau lub paradox tshwm sim

Raws li nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm ice cream, tsis yog zoo tib yam dej freezes thaum lub sij hawm xyaum ua tej yam. Yuav tsum muaj tej yam tej yam kev mob nyob rau hauv thiaj li yuav pib ib tug sib cav tswv yim uas dej freezes sai - kub los yog txias. Yuav ua li cas muaj feem xyuam rau cov chav kawm ntawm lub txheej txheem?

Tam sim no, nyob rau hauv lub xyoo pua 21st, muab tso rau pem hauv ntej ib tug xov tooj ntawm cov kev xaiv uas tej zaum yuav piav qhia txog lub paradox danyj. Uas dej freezes sai, kub los yog txias, tej zaum yuav yog nyob ntawm seb qhov tseeb hais tias tus dej kub muaj ntau tshaj li mob khaub thuas, tus nqi ntawm evaporation. Yog li, nws volume txo, thiab ua me me li qhov ntim decreases thiab cov khov lub sij hawm, dua li yog hais tias peb noj tib yam thawj volume ntawm dej txias.

Nws tau ntev tau defrosted freezer

Nyob rau hauv qhov tseeb, ib co dej freezes sai, thiab yog vim li cas qhov no yog tshwm sim, yuav ua rau daus hauv ob sab phlu uas yuav muab qhov chaw nyob rau hauv lub freezer tub yees, siv rau cov xyaum ua tej yam. Yog hais tias peb coj ob ntim yog zoo tib yam nyob rau hauv loj, tab sis nyob rau hauv ib tug ntawm lawv yuav tsum tau dej kub, thiab nyob rau hauv lwm yam - dej txias thawv nrog lub kub yaj nyob rau hauv ib tug daus, li no kev txhim kho lub thermal hu txheej nrog lub tub yees phab ntsa. Lub thawv nrog cov dej txias yuav tsis ua li no. Yog hais tias xws li ib tug hauv ob sab phlu uas muaj daus nyob rau hauv lub tub yees yog tsis txias dej yuav tsum sov sai.

Sab saum toj - hauv qab

Tsis tas li ntawd, lub phenomenon uas dej freezes sai - kub los yog txias, yog piav raws li nram no. Tom qab tej yam kev cai, dej txias pib kom khov los ntawm cov saum toj kawg nkaus khaubncaws sab nraud povtseg thaum kub ua li nws rau lwm txoj kev nyob ib ncig ntawm - pib kom khov los ntawm lub hauv qab li. Yog li ntawd nws zoo nkaus li tias tus mob khaub thuas dej, muaj ib tug sab saum toj txheej nrog txias qhov chaw twb tsim dej khov nws tus kheej deteriorates li cov txheej txheem ntawm convection thiab thermal tawg, li no piav dab tsi cov dej freezes sai - kub los yog txias. Duab los ntawm lub amateur thwmsim nrog, thiab ntawm no nws yog kom meej meej pom.

Thaum tshav kub kub tawm, aiming upwards, thiab muaj tau ntsib nrog ib tug heev txias txaj. Dawb txoj kev rau cov tshav kub tawg yog tsis muaj, vim hais tias cov cua txias txheej txheem yuav tsis yooj yim. Tej obstacles nyob rau hauv nws txoj kev muaj kiag li tsis muaj dej kub. Yuav ua li cas freezes sai - kub los yog txias, nws yog nyob ntawm dab tsi lub yuav tshwm sim, yuav cuag cov lus teb uas tej dej muaj ib tug tej yam tshuaj yaj nyob rau ntawd.

Impurities nyob rau hauv cov dej muaj pes tsawg leeg raws li ib tug zoo tshaj rau lub sij hawm ntawm lub

Yog hais tias tsis khib lav tau thiab siv dej nrog tib muaj pes tsawg leeg, nyob rau lub concentration ntawm tej yam tshuaj yog zoo tib yam, ces tus mob khaub thuas dej yuav tsum tau khov sai heev. Tab sis yog hais tias tus tib qhov teeb meem no tshwm sim thaum lub yaj tshuaj ntsiab muaj xwb nyob rau hauv dej kub thiab dej txias nyob rau tib lub sij hawm lawv tsis muaj, ces nws yog ua tau kom muaj dej kub freeze ua ntej. Yog vim li cas yog tias solutes nyob rau hauv cov dej tsim crystallization chaw zov me nyuam, thiab nrog ib tug me me muaj pes tsawg tus ntawm cov chaw zov me xa dej mus rau hauv lub khoom hauv lub xeev yog tsis yooj yim. Tej zaum txawm supercooled dej, nyob rau hauv lub siab hais tias nyob rau hauv sub-zero kub, nws yuav nyob rau hauv ib lub kua hauv lub xeev.

Tiam sis tag nrho cov versions, thaj, tsis txog rau thaum xaus ntawm lub koom haum kws tshawb fawb thiab lawv txuas ntxiv mus ua hauj lwm nyob rau hauv no qhov teeb meem. Nyob rau hauv 2013, ib pab neeg ntawm kev soj ntsuam ntawm nyob rau hauv Singapore hais tias lawv muaj kev tswj kom daws tau lub hnub nyoog-qub kev txhiaj txhais. Ib pab pawg neeg ntawm Suav zaum hais tias tus daim card los ntawm no cov nyhuv yog lub nqi zog, uas yog muab ntawm cov dej lwg me me nyob rau hauv nws cov kev sib txuas lus, xa mus rau raws li hydrogen.

Cov lus teb los ntawm cov Suav zaum

Kev qhia ntxiv yuav ua raws li, rau ib tug nkag siab txog ntawm uas yog tsim nyog los muaj ib co kev txawj ntse nyob rau hauv Science News for KIDS to taub dab tsi txog cov dej freezes sai - kub los yog txias. Raws li yog lub npe hu, dej molecule muaj ob atoms ntawm H (hydrogen) thiab ib tug atom ntawm O (oxygen) nyob ua ke los covalent bonds.

Tab sis kuj ib hydrogen atoms thiab molecules yog attracted rau ze molecules, mus rau lawv cov pa tivthaiv. Nws yog ib cov bonds yog hu ua hydrogen.

Nws yuav tsum tau nco ntsoov tias twb nyob rau tib lub sij hawm, dej lwg me me ua rau txhua lwm yam qias neeg. Zaum tau sau tseg hais tias cov cua kub ntawm dej tsub kom qhov kev ncua deb ntawm nws molecules thiab pab txhawb rau qhov no cia li qias neeg rog. Nws hloov tawm hais tias hydrogen bonds, kev noj ib ncua deb ntawm lub lwg me me nyob rau hauv lub txias lub xeev yuav tsum hais rau xyab, thiab lawv muaj ib tug loj npaum li cas ntawm lub zog. Nws yog qhov no muab cia rau lub zog yog tso tawm thaum dej lwg me me pib mus rau txoj kev txhua lwm yam, xws li, muaj ib tug txias. Nws zoo nkaus li uas ntau dua lub zog muab cia rau hauv tus dej kub thiab ua kom nws tso tawm raws li qhov txias rau subzero kub, nws yog ib qhov ceev tshaj nyob rau hauv dej txias, nyob rau hauv uas lub mov ntawm tej zog tsawg. Yog li ntawd uas dej freezes sai - kub los yog txias? Nyob rau hauv txoj kev thiab nyob rau hauv txoj kev kuaj yuav tsum yog ib tug paradox Mpemba thiab dej kub yuav tsum tig mus rau hauv cov dej khov sai.

Tab sis cov nqe lus nug yog tseem qhib

Nws muaj tsuas yog ib tug theoretical kev paub ntawm cov lus qhia - tag nrho cov ntaub ntawv sau cov qauv thiab zoo nkauj mas plausible. Tab sis thaum cov kev tshwm sim ntawm thwmsim uas dej freezes sai - kub los yog txias, yuav muab nyob rau hauv ib cov tswv yim kev nkag siab, thiab lawv cov tau yuav tsum tau nthuav tawm, ces nws yuav tau mus xav txog qhov lo lus nug ntawm lub paradox Mpemba kaw.