Bilmek istediğin her şeye ulaş

Sıcak suyun soğuk sudan daha hızlı donmasının nedenleri nelerdir?

Buna Mpemba effect denir. Öncelikle aynı biçimli, boyutlu iki kaptaki biri 70 derece diğeri 30 derece sular aynı şekilde soğutulduklarında 70 derece olan su 30 dereceye soğuduktan sonra başta 30 derece olan suyun donmak için ihtiyaç duyduğu süreden daha kısa bir sürede donacaktır. Yani daha sıcak olan su daha çabuk donmaz sadece daha sıcak olan su daha soğuk olanın sıcaklığına geldikten sonraki donma süreci daha kısa olur. Nedenleri konusunda bir çok tartışma mevcuttur ama genel geçer nedenleri:
  1. Daha sıcak olan su daha çok buharlaşır yani kütlesi daha soğuk olana göre azalır ve bu daha az kütle daha hızlı bir donmaya yol açar. Sonuçta da daha az buz oluşur.
  2. Daha sıcak su diğerine göre daha az çözünmüş gaz içerir, gazın da iyi bir ısı yalıtkanı olduğunu düşünürseniz daha sıcak olan sudaki soğuma oranının daha hızlı olmasının bir nedeni daha anlaşılmış olur.
  3. Konveksiyon; ısıl akıntılar; su soğutuldukça soğuk kısımlar aşağı çökerken sıcak kısımlar yukarı çıkar, bir kap içindeki su da en fazla üst yüzeyinden ısı kaybedeceği ve daha sıcak bir su daha soğuk olana göre daha hızlı ısı kaybedeceğinden daha sıcak olan su 30 dereceye geldikten sonra daha hızlı soğuyacaktır. Başka bir deyişle başta düzenli 30 derece olan suyun üst tabakasında daha sıcak bir kısım toplanmamış olacaktır ama başta 70 derece olan suyun üst katmanı su ortalama 30 dereceye geldiğinde daha sıcak bir kısma sahip olacaktır, dolayısıyla daha hızlı soğuyacaktır.
  4. Çevresel etkiler; iki kabı da buza koyduğumuzu düşünelim. 70 derece olan kap daha fazla buz eriterek kendine daha homojen, iletken bir yuva oyacak, daha büyük yüzeyi buzla temas edecektir. Bu da soğumasını hızlandıracaktır.
  • Paylaş