Mpembaeffekten

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Hopp til navigering Hopp til søk
Temperaturplott av Mpembaeffekten.

Mpembaeffekten er betegnelsen på observasjon av at en væske (vanligvis vann) som i utgangspunktet er varmt, kan fryse raskere enn den samme væsken som begynner nedkjølingen i kald tilstand, under ellers lignende forhold. Det er uenighet om det teoretiske grunnlaget og parametrene som kreves for å produsere effekten.[1][2]

En mulig forklaring[rediger | rediger kilde]

Når et glass med vann settes inn i fryseren, mister det varme fra sidene, bunnen og toppen. Vannet i midten av glasset holder seg forholdsvis varmt. Kaldt vann er tyngre enn varmt vann. Vann som kjøles ned langs kantene av glasset vil derfor synke ned til bunnen av glasset, mens varmt vann stiger opp. Denne sirkulasjonen gjør nedkjølingen mye raskere enn om vannet hadde ligget helt i ro. I varmt vann blir temperaturforskjellen mellom midten og kantene av glasset større, slik at sirkulasjonen blir raskere. Når den gjennomsnittlige temperaturen i glasset har nådd ti grader, er fortsatt en god del av vannet varmere, og fortsetter å drive de kraftige strømmene. Slik kan vannet i glasset fortsette å kjøles raskere enn det som ble satt inn ved ti grader.

Etymologi fra en skolepike fra Tanzania[rediger | rediger kilde]

Mpemba-effekten er oppkalt etter en tanzaniansk skolepike, Erasto Bartholomeo Mpemba (født 1950). Hun gjorde denne observasjonen i 1963, og historien ble svært popularisert. Oppdagelsen av fenomenet stammer imidlertid fra antikken. Aristoteles mente den gang at dette var felles kunnskap.

Lignende effekter[rediger | rediger kilde]

Andre fenomener der store effekter kan oppnås raskere enn små effekter er:

  • Latent varme: Smelte 0 °C (32 °F) is til 0 °C (32 °F) vann tar samme mengde energi som oppvarming av vann fra 0 °C (32 °F) til 80 °C (176 °F);
  • Leidenfrost effekt: Lavere temperatur i kjeler kan noen ganger fordampe vann raskere enn høyere temperatur i samme kjelen.

Se også[rediger | rediger kilde]

Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ Burridge, Henry C.; Linden, Paul F. (2016). «Questioning the Mpemba effect: Hot water does not cool more quickly than cold». Scientific Reports. 6: 37665. Bibcode:2016NatSR...637665B. PMC 5121640Åpent tilgjengelig. PMID 27883034. doi:10.1038/srep37665. 
  2. ^ Tao, Yunwen; Zou, Wenli (2017). «Different Ways of Hydrogen Bonding in Water - Why Does Warm Water Freeze Faster than Cold Water?». Journal of Chemical Theory and Computation. 13: 55–76. PMID 27996255. doi:10.1021/acs.jctc.6b00735.