• bazı özel koşullarda, "sıcak" suyun "soğuk" sudan daha hızlı donmasıdır.

    tanzanyalı lise öğrencisi erasto b. mpemba 1963'de sıcak dondurmanın daha çabuk donduğunu fark etti, daha sonra bu deneyi sıcak suyla yaptı. farkedildi ki, sıcak su ve soğuk su aynı anda buzluğa konulunca sıcak su daha çabuk donuyordu. 1969'da dr. denis g. osborne bu sonuçları yayınladı. bu etki, onu ilk farkeden erasto b. mpemba'nın adıyla anılıp mpemba etkisi adını aldı.

    (bkz: sıcak suyun ılık sudan önce donması)

    (bkz: neden sıcak su soğuk sudan daha hızlı donar)

    ayrıca test videosu
  • sıcak suyun soğuk sudan daha hızlı donmasının sebebi için yeni çalışma

    suyunuzu daha hızlı dondurmak istiyorsanız, onu önce ısıtın. bu tavsiye mpemba etkisi olarak bilinen garip bir fizik fenomeni sayesinde gündemimize giriyor; bu konuda fizikçiler hâlâ kafalarını kaşımaya devam ediyorlar.

    eğer var ise – herkes bu konuda ikna olmuş değil – gözlem henüz tatmin edici bir açıklama ve kanıt kazanmadı. ancak yeni bir çalışmaya göre bu durum değişecek, yalnızca bu etkinin bu güne kadar keşfedilememiş olmasının sebebi için değil, aynı zamanda bu garip fenomen için de açıklama getiriliyor.

    son çalışmalarında, ispanya’dan küçük bir araştırma grubu sorunu basitleştirmek için akışkanları teorik olarak elastik olmayan granüllerin bir topluluğu olarak tarif etti.

    karışık akışkan dinamiklerini blok benzeri bir yapıya indirgemek sistemin başlangıç koşullarına ince ayar yapma fırsatı kazandırıyor, böylece küçük parçacıkların oynaması ve kenarlara çarpmasının bir soğuma olayı olduğunu ve neticede donmanın gerçekleştiği anlaşılıyor.

    mpemba etkisinin gözlenmesi uzun bir tarihçeye sahip. aristo pontus yunanlarının bu etkiyi gözlediklerini anlatıyor, ingiliz francis bacon ve ünlü fransız filozof rene descartes de konu hakkında ufak tefek şeyler söylemiş.

    1960’ların tanzanya’sında yaşayan ve sabırsız bir okul öğrencisi olan erasto mpemba gözlenen bu etkiye adını vermiş ve araştırmacılar arasında bir dürtüyü başlatmış; yaptığı gözleme göre sıcak dondurması, daha önce dondurulmuş olan dondurmalardan daha hızlı donuyor.

    merakı konu hakkında bir çalışmaya ilham kaynağı olmuş ve henüz dinmiş gözükmeyen onlarca yıllık tartışmayı alevlendirmiş.

    konunun bir kısmı, bu etkinin son derece kaçak olmasından kaynaklanıyor. bu konu hakkında yazılanlar arağmen, etki henüz kendini göstermiş değil.

    mantığın son derece dışında olması da bir sorun – neden soğuyan bir maddenin önceki sıcaklık geçmişi gelecekteki sıcaklık değişiminde bir fark yaratsın ki?

    ancak bu durum bile birkaç öneride bulunan insanların ortaya çıkmasını engellememiş gözüküyor.

    en çok spekülasyon, sıcak parçacıkların soğuk parçacıklara göre daha hızlı hareket etmesi etrafında dolaşıyor, böylelikle bir şekilde buharlaşma hızlarına etkide bulunuyor veya çabucak enerjiyi alıp giden konveksiyon akımlarını yükseltiyor.

    bu yılın başında, araştırmacılar suyun hidrojen bağlarının özelliklerinin bu etkiye neden olduğunu öne sürdü. su moleküllerinden oluşan kümeler kullanarak suyun ilk sıcaklığı ile hangi moleküllerin buz kristali oluşturma kolaylığı arasında bir bağlantı olduğunu ortaya çıkardılar.

    soğuk suda bu bağ kırma enerjisi bulunmuyor, yani bu moleküller katı bir yapı oluşturmak üzere daha yavaş bir şekilde bir araya geliyor.

    ancak bu yeni çalışma ile bir adım daha atılıyor ve mpemba etkisinin yalnızca su değil, pratikte herhangi bir akışkanın sıcaklık tarihçesinin bir özelliği olabileceği ortaya konuyor.

    phys.org‘a konuşan, extremadura üniversitesi (ispanya) çalışanı andrés santos, şöyle diyor: “çalışmamız mpemba etkisinin akışkanın ilk hazırlanma şekline, başka bir deyişle önceki durumuna karşı çok hassas olduğunu gösteriyor”.

    araştırma söz konusu etkinin oluşturulması veya kırılması için gerekli tam etkilerin neler olduğundan bahsetmiyor olsa da, soğumadan önce parçacıkların hareketine bir şey etkide bulunursa akışkanın sıcaklığındaki değişim hızının belirgin ölçüde etkilendiğini gösteriyor.

    santos, şöyle diyor: “elde ettiğimiz sonuçlara göre mpemba etkisi genel ve dengeye bağlı olmayan bir durumdur ve sistemin ilk halini karakterize eden diğer fiziksel miktarlara bağladır”.

    başka bir deyişle, başlangıç sıcaklığındaki küçük bir artış teorik olarak bir akışkanın daha hızlı soğumasına neden olacak, sıcaklık dağılımının istatistik değerlendirmesine bağlı olarak bir sıcaklık düşmesine yol açabilir.

    model bu etkiye katkıda bulunan diğer yaklaşımları devre dışı bırakmıyor, çoklu etkiyi ortaya atan bir şey olursa onu da devreye alıyor.

    ayrıca değişkenler ne olursa olsun eşleştirmenin pratik olarak basit olacağına ilişkin bir garanti yok, bu sebeple etkinin yeniden oluşturulması da çok zor.

    şaşırtıcı bir şekilde, bu unsuru tersine düşünmek de mümkün – eşdeğer biçimde garip olan ters-mpemba etkisinde daha soğuk akışkanların daha hızlı bir biçimde ısınması söz konusu oluyor.

    belli şartlar altında, buzlu suyun oda sıcaklığındaki suya karşı daha hızlı kaynama noktasına erişmesi mümkün olabilir mi?

    araştırmacılar, ileride yapacakları çalışmaların bir kısmında bu tahmini inceleyeceklerini söylüyorlar. ama ellerini çabuk tutmaları lazım.

    çalışma physical review letters isimli prestijli dergide yayınlandı.

    kaynak: sciencealert.com

    [www.bilim.org/sicak-suyun-soguk-sudan-daha-hizli-donmasinin-sebebi-icin-yeni-calisma/ bilim.org]
  • mpemba etkisine göre sıcak su, kısmen daha soğuk olan sudan erken donuyor. bu kısmı bilen bilir bilmeyen öğrenir.*

    ne kadar sıcak, ne kadar soğuk kısmı tartışılır gerçi. ama 11 derecedeki su 10 derecedekinden daha hızlı donuyorsa bile bu mesele ciddi bir meseledir ve açıklanması gerekir.

    benim bununla ilgili bir fikrim var. duşta, suyun ne kadar mükemmel bir şey olduğunu düşünürken geldi aklıma. bilimsel dayanağım, referansım yok. hatta bir yerlerde mpemba etkisinin yalan olduğuna dair bir şeyler yazılıp çizildiyse ondan bile haberim yok. duştan çıkmış, bornozla oturan adamım dinleyin işte:

    sıcaklık dediğimiz kavramın moleküllerin ortalama hızı olduğunu ve soğumanın da bu hızın düşmesi demek olduğunu biliyoruz. yani bir bardak suyu buzdolabına koyduğumuzda buz dolabının içindeki yavaş(soğuk) hava molekülleri ile bizim bardaktaki su molekülleri çarpışarak hız(sıcaklık) alışverişlerinde bulunuyorlar. bu durum, su moleküllerinin tamamının hızı(sıcaklığı) buzdolabının içindekiyle aynı oluncaya kadar devam eder. ısı alışverişini parçacıkların çarpışarak birbirlerinde hız değişimleri yapması olarak tanımlayabiliriz sanırım. burada bir sıkıntımız var mı? sanırım hayır.

    bu durumda sıcak suyun, soğuk sudan daha hızlı soğumasını ve donmasını çarpışmalar sonucu oluşan ivmelenmelere bağlayabilir miyiz diye düşünüyorum ben. yani bizim su bardağının temas yüzeyindeki sıcak(hızlı) bir su molekülü temas yüzeyinde soğuk(yavaş) halde olan bir hava molekülüne "küüüüüt" diye çarpıp bir de geri dönerek bardak içerisindeki başka bir su molekülüne çarpıp onu da yavaşlatıyor olabilir. aynı durum içinde kısmen daha soğuk su barındıran örnek için de geçerlidir ama momentum açısından kıyasladığımızda sıcak su moleküllerinin yaşadığı momentum kaybı, dolayısıyla ivmesi negatif yönde daha yüksek olacaktır.

    buradan hareketle; total hızlara ve bu hızları azaltacak negatif ivme büyüklüklerine baktığımızda sıcak suyun negatif ivmesi, soğuk suyun negatif ivmesinden daha fazla.

    bunu şöyle örnekleyelim:
    80 km/s hızla giden bir araba 20 km/s^2 ivme ile yavaşladığında; 60 km/s hızla gidip 10 km/s^2 hızla giden bir arabadan daha hızlı yavaşlayacaktır.

    işte mpemba etkisinde de durum benzer ama tam olarak aynı değil gibi bence. zira mpemba'da ivmeler bir miktar değişken.

    sıcak su ve soğuk su buzdolabına konduğunda ikisi de değişken ivmeyle soğumaya başlıyor. sıcak suyun ivmesi daha güçlü ve aynı sıcaklığa gelmeleri durumunda dahi ivmeler eşitlenmeden soğuma devam ediyor. bu durumda sıcak su daha erken 0 dereceye ulaşıyor ve daha önce donmaya başlıyor.
  • sıcak suyun soğuk sudan önce donmasını açıklayan teorileri kısaca özetler isek:

    sıcak suyun daha hızlı buharlaşmasından ötürü donacak hacmi azaltması nedeniyle,
    soğuk suyun üzerinde oluşan don tabakasından ötürü oluşan izolasyon nedeniyle,
    karbondioksit gibi çeşitli çözünenlerin farklı yoğunluklarının, ısıtma sırasında farklı şekillerde etkilenmesiyle bu olguyu açıklamaya çalışır.

    güncel teori ise mpemba etkisini açıklayan ana unsurun, suyu bir arada tutan kimyasal kuvvetler olduğudur. her su molekülü 1 oksijen atomuna kovalent bağ denen özel bir kimyasal bağ türüyle bağlı 2 hidrojen atomundan oluşur. bu bağ nedeniyle atomlar elektronlarını paylaşırlar ve bu bağın dinamikleri günümüzde net olarak bilinmektedir. birbirinden ayrı su molekülleri ise hidrojen bağları adı verilen daha zayıf bağlarla birbirlerine bağlanırlar. bu bağ nedeniyle görülen kuvvetler, bir hidrojen atomu ile bir oksijen atomu birbirine yakın mesafedeyken oluşur. araştırma ekibi bu bağların mpemba etkisine neden olduğunu ileri sürmektedir. su molekülleri birbirleriyle yakın temasa geçtiklerinde, moleküller arasındaki doğal itim kuvveti kovalent bağların gerilerek enerji depolamasına neden olmaktadır. sıvı haldeki su ısıtıldığında, suyun yoğunluğunun azalması ve moleküllerin birbirinden uzaklaşmasından ötürü bu hidrojen bağları esnerler. bu esneme, kovalent bağların gevşeyerek rahatlamasını sağlar. bu nedenle kovalent bağlar kısalırlar. buna bağlı olarak da biriktirdikleri enerjiyi salarlar. kovalent bağların biriktirdikleri bu enerjiyi salması, teknik olarak "soğuma" ile aynı fiziksel olaydır. dolayısıyla daha sıcak olan su, kendi içinden kaybettiği enerji dolayısıyla daha da hızlı soğur. hatta öyle ki, bağların biriktirdiği enerjiye bağlı olarak kimi zaman daha soğuk olan suyun donma noktasına erişme hızından daha da hızlı soğur. işte bu durumda, mpemba etkisi gözlenmiş olur.

    kaynak: evrim ağacı
  • ilk incelendiginde termodinamik yasalarina aykiri oldugu izlenimini uyandirsa da temel dusunce sicakligin suyu olusturan h2o molekulleri arasindaki molekuler baglari zayiflattigi ve isi transferini hizlandirdigi yonunde.

    cikarilacak ders; karda kista kosmayin, kiciniz donar.
  • 30 haziranda sözleşmesi sona erecek ve bonservis ödenmeksizin real madride transfer olacak, kimi oteritelerce aktif en iyi futbolcu olarak kabul edilen fransız futbolcunun, ispanya futboluna dahi yansıyacağını düşündüğüm etkisidir.
hesabın var mı? giriş yap