Home » D:News » De ce îngheaţă apa caldă mai repede decât apa rece? Unul dintre cele mai vechi mistere ale fizicii a fost descifrat

De ce îngheaţă apa caldă mai repede decât apa rece? Unul dintre cele mai vechi mistere ale fizicii a fost descifrat

De ce îngheaţă apa caldă mai repede decât apa rece? Unul dintre cele mai vechi mistere ale fizicii a fost descifrat
Publicat: 04.11.2013
Fenomenul a fost observat încă din Antichitate; în anii 1960, a primit numele de efectul Mpemba, după numele unui student tanzanian - Erasto Mpemba - care, urmând un curs de gătit, a observat că amestecul pentru îngheţată se solidifică mai repede dacă este pus în congelator în stare caldă. Până acum, nimeni nu a putut explica în mod convingător de ce se întâmplă acest lucru. Recent, însă, o echipă de cercetători din Singapore a elaborat o explicaţie a acestui ciudat fenomen.

Totul ţine de proprietăţile neobişnuite ale legăturilor ce ţin laolaltă atomii care formează moleculele de apă.

O moleculă de apă esrte formată dintr-un atom mare de oxigen, legat de doi atomi de hidrogen prin legături covalente (legături care implică punerea în comun, de către doi atomi, a două perechi de electroni)

Dar, când un atom de hidrogen dintr-o moleculă ajunge în apropierea unui atom de oxigen dintr-o altă moleculă, se leagă şi de acesta, printr-o aşa-numită legătură de hidrogen.

Aceste legături de hidrogen se comportă în moduri neobişnuite şi tocmai ele au atras atenţia cercetătorilor.

Deşi legăturile de hidrogen sunt, în general,  mai slabe decât cele covalente, sunt totuşi mai puternice decât forţele van der Waals, ce reprezintă suma tuturor forţelor de atracţie dintre molecule, cu excepţia legăturilor covalente.

Chimiştii bănuiau de mult că legăturile de hidrogen, care unesc între ele strâns moleculele de apă, sunt cele care conferă apei unele din proprietăţile ei bizare şi fac ca punctul de fierbere al acesteia să fie mult mai ridicat decât al altor lichide, compuse din molecule similare. 

Cercetătorii din Singapore cred că aceste legături de hidrogen explică şi efectul Mpemba, deoarece ele aduc moleculele de apă în contact strâns unele cu altele, ceea ce determină şi apariţia unei forţe de respingere între molecule; ca urmare, legăturile covalente „se întind” şi acumulează energie.

Pe măsură ce lichidul se încălzeşte, moleculele de apă se îndepărtează unele de celelalte, „trăgând” de legăturile de hidrogen. Când moleculele se micşorează din nou şi eliberează energie, acest proces are ca efect răcirea, ceea ce, spun oamenii de ştiinţă, înseamnă că apa caldă se răceşte mai repede decât cea rece şi explică efectul Mpemba.

Cercetătorii au calculat amploarea răcirii suplimentare determinate de activitatea moleculară şi au arătat că ea justifică diferenţele observate între îngheţarea apei calde şi cea a apei reci, în cursul experimentelor.

Totuşi, alţi fizicieni susţin că explicaţiei teoretice date de specialiştii de le Singapore îi mai lipseşte ceva: ea nu poate prezice noile proprietăţi ale apei, rezultate, de exemplu, prin scurtarea legăturilor covalente, aşa că mai este un pas de făcut până la rezolvarea completă a enigmei.

Sursa: Mail Online

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Oamenii de știință testează un nou propulsor spațial care nu folosește combustibil, ci doar câmpul magnetic al Pământului
Oamenii de știință testează un nou propulsor spațial care nu folosește combustibil, ci doar câmpul magnetic al Pământului
Cercetătorii au aflat ce anume determină mărimea creierului la animale și nu este ce au crezut până acum
Cercetătorii au aflat ce anume determină mărimea creierului la animale și nu este ce au crezut până acum
Cum se protejau de Soare oamenii preistorici? Făceau aceștia cancer de piele?
Cum se protejau de Soare oamenii preistorici? Făceau aceștia cancer de piele?
Viața din adâncurile oceanului are o sursă de hrană secretă la care cercetătorii nu se așteptau
Viața din adâncurile oceanului are o sursă de hrană secretă la care cercetătorii nu se așteptau
Premieră istorică: Calculatoarele cuantice deschid calea către fuziunea nucleară
Premieră istorică: Calculatoarele cuantice deschid calea către fuziunea nucleară
Ce vor să afle oamenii de știință cu ajutorul „smartwatch-urilor” pentru plante?
Ce vor să afle oamenii de știință cu ajutorul „smartwatch-urilor” pentru plante?
Cercetătorii au identificat o substanță care ar cauza Alzheimer
Cercetătorii au identificat o substanță care ar cauza Alzheimer
Test de cultură generală. Ce înseamnă etichetele de pe fructe?
Test de cultură generală. Ce înseamnă etichetele de pe fructe?
NASA caută oameni care să „călătorească” pe Marte. Ce presupune misiunea?
NASA caută oameni care să „călătorească” pe Marte. Ce presupune misiunea?
Un studiu dezvăluie „paradoxul cremei de protecție solară”. Ce recomandă specialiștii?
Un studiu dezvăluie „paradoxul cremei de protecție solară”. Ce recomandă specialiștii?
O terapie bizară, prin care oamenii sunt îngropați de vii, a luat amploare în Rusia
O terapie bizară, prin care oamenii sunt îngropați de vii, a luat amploare în Rusia
Uniunea Europeană a majorat puternic importurile de gaze naturale din Rusia
Uniunea Europeană a majorat puternic importurile de gaze naturale din Rusia
40.000 de oameni au pornit o revoluţie care a schimbat cu totul soarta unui mare stat european
40.000 de oameni au pornit o revoluţie care a schimbat cu totul soarta unui mare stat european
Care este orașul din lume în care este ilegal să mori?
Care este orașul din lume în care este ilegal să mori?
Una dintre cele mai iubite brânzeturi din lume, în pericol din cauza valurilor de căldură
Una dintre cele mai iubite brânzeturi din lume, în pericol din cauza valurilor de căldură
Republica Moldova primește 120 de milioane de euro de la Uniunea Europeană
Republica Moldova primește 120 de milioane de euro de la Uniunea Europeană
Emmanuel Macron avertizează țările europene că strategiile militare separate sunt o „absurditate”
Emmanuel Macron avertizează țările europene că strategiile militare separate sunt o „absurditate”
Rocile străvechi dezvăluie elementul care a influențat masiv Pământul în urmă cu 3,1 miliarde de ani
Rocile străvechi dezvăluie elementul care a influențat masiv Pământul în urmă cu 3,1 miliarde de ani