Kaj se zgodi, če v zrak vržemo vročo vodo pri –10 stopinj C?
Naredili smo enostaven poskus, za katerim pa tiči tudi znanost
Vroča voda se spremeni v oblak
V letošnji mrzli zimi, smo tudi sami lahko naredili poskus, ko v zrak vržemo vročo vodo pri temperaturah okoli –10 stopinj C, voda pa nato hitro zmrzne in se spremeni v "sneg" oz. "oblak". Videi s to temo se predvsem na družabnih omrežjih pojavljajo vsako zimo,
največkrat iz mrzlih severnih držav Skandinavije in Rusije, kjer so
temperature še precej nižje, okoli –40 stopinj C in je efekt še toliko
bolj spektakularen.
Pri nas tako mrzlih zim ni, je pa letošnja že postregla s temperaturami tudi nižjimi od –15 stopnij C in smo ta "poskus" lahko izvedli. Ogledate si ga lahko v spodnjem videu, ki je nastal prejšnji teden pri temperaturi okoli –10 stopinj C. Sicer nižje so temperature, lažje se poskus izvede. Ampak poskus lahko izvedete le z vročo oz. vrelo vodo, če boste v zrak vrgli mrzlo vodo, se boste z njo le polili. In tudi sicer pri tem morate biti pazljivi, saj če so temperature previsoke, se boste tudi z vročo vodo samo polili, zato pri morebitni izvedbi le-tega, bodite zelo previdni.
Zakaj pa vroča voda zmrzne prej kot hladna?
Za tem enostavnim poskusom pa tiči tudi znanost. Vroča voda zmrzne prej kot hladna, kar je poznano pod imenom Mpemba efekt. Efekt je bil poimenovan po tanzanijskem študentu Erastu Mpembi, ki je leta 1963 opazil, da vroča zmes za sladoled zmrzne prej kot hladna. Efekt pa je opazoval že Aristotel v četrtem stoletju p.n.š., pozneje pa tudi znanstvenika Francis Bacon and René Descartes. Mpemba je leta 1969 izdal publikacijo, ki opisuje ta efekt in je temeljila na predpostavki, da vroča voda prej izpari in zato se pri tem zmanjša volumen, ki je potreben za zmrzovanje.
Ampak ta efekt se ne zgodi vedno, mrzla voda pod določenimi pogoji zmrzne hitreje kot vroča. In znanstveniki do pred kratkim tega še niso znali razložiti. Poskušali so ga pojasniti z mnogimi teorijami, a šele pred kratkim je kemikom uspelo razložiti ta kompleksni mehanizem. Kot so v raziskavi zapisali, vodo na molekularni ravni vežeta dvoje različnih vezi, kovalentna vez, ki na atom kisika veže dva atoma vodika ter vodikova vez, ki vodikove atome v eni molekuli vleče k vodikovemu atomu v drugi molekuli. Ekipa znanstvenikov je tako dognala, da naj bi te vezi povzročile Mpemba efekt. Predvidevajo, da ko je voda vroča, se vodikove vezi razširijo in se razdalja med molekulami vode poveča, kovalentne vezi pa se skrčijo – enako, kot se zgodi pri zmrzovanju. Vroča voda, zaradi te razporeditve molekul, shranjeno energijo lahko odda hitreje, kot hladna voda, zato zmrzne prej.
V videih si lahko ogledate naš poskus ter tudi tistega v bolj mrzlih krajih pri –41 stopinj C, kjer je efekt še bolj izrazit.
Zakaj pa vroča voda zmrzne prej kot hladna?
Za tem enostavnim poskusom pa tiči tudi znanost. Vroča voda zmrzne prej kot hladna, kar je poznano pod imenom Mpemba efekt. Efekt je bil poimenovan po tanzanijskem študentu Erastu Mpembi, ki je leta 1963 opazil, da vroča zmes za sladoled zmrzne prej kot hladna. Efekt pa je opazoval že Aristotel v četrtem stoletju p.n.š., pozneje pa tudi znanstvenika Francis Bacon and René Descartes. Mpemba je leta 1969 izdal publikacijo, ki opisuje ta efekt in je temeljila na predpostavki, da vroča voda prej izpari in zato se pri tem zmanjša volumen, ki je potreben za zmrzovanje.
Ampak ta efekt se ne zgodi vedno, mrzla voda pod določenimi pogoji zmrzne hitreje kot vroča. In znanstveniki do pred kratkim tega še niso znali razložiti. Poskušali so ga pojasniti z mnogimi teorijami, a šele pred kratkim je kemikom uspelo razložiti ta kompleksni mehanizem. Kot so v raziskavi zapisali, vodo na molekularni ravni vežeta dvoje različnih vezi, kovalentna vez, ki na atom kisika veže dva atoma vodika ter vodikova vez, ki vodikove atome v eni molekuli vleče k vodikovemu atomu v drugi molekuli. Ekipa znanstvenikov je tako dognala, da naj bi te vezi povzročile Mpemba efekt. Predvidevajo, da ko je voda vroča, se vodikove vezi razširijo in se razdalja med molekulami vode poveča, kovalentne vezi pa se skrčijo – enako, kot se zgodi pri zmrzovanju. Vroča voda, zaradi te razporeditve molekul, shranjeno energijo lahko odda hitreje, kot hladna voda, zato zmrzne prej.
V videih si lahko ogledate naš poskus ter tudi tistega v bolj mrzlih krajih pri –41 stopinj C, kjer je efekt še bolj izrazit.
