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

Publicat: 04.11.2013
De ce îngheaţă apa caldă mai repede decât apa rece? Unul dintre cele mai vechi mistere ale fizicii a fost descifrat
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
Telescopul Webb și-a unit forțele cu Observatorul Chandra. Care au fost rezultatele?
Telescopul Webb și-a unit forțele cu Observatorul Chandra. Care au fost rezultatele?
Ingredientul secret pentru apariția vieții, ascuns în picăturile de apă
Ingredientul secret pentru apariția vieții, ascuns în picăturile de apă
Pitonii pot înghiți aproape orice. Totuși, cum reușesc?
Pitonii pot înghiți aproape orice. Totuși, cum reușesc?
Povestea neștiută a satului din Epoca Bronzului, îngropat de erupția vulcanului Vezuviu
Povestea neștiută a satului din Epoca Bronzului, îngropat de erupția vulcanului Vezuviu
De ce se scarpină șoarecii atunci când îi văd pe alții că fac acest lucru?
De ce se scarpină șoarecii atunci când îi văd pe alții că fac acest lucru?
Premiul Nobel pentru Pace 2022, acordat lui Ales Bialiatski și organizațiilor Memorial și Centrul pentru Libertăți Civile
Premiul Nobel pentru Pace 2022, acordat lui Ales Bialiatski și organizațiilor Memorial și Centrul pentru Libertăți Civile
Test de cultură generală. Câte calorii are un pahar cu apă?
Test de cultură generală. Câte calorii are un pahar cu apă?
Lava sintetică creată de cercetători pentru a înțelege lumile nelocuibile
Lava sintetică creată de cercetători pentru a înțelege lumile nelocuibile
Linia frontului, împinsă cu 20 de kilometri de către contraofensiva ucraineană
Linia frontului, împinsă cu 20 de kilometri de către contraofensiva ucraineană
Ucraina recuperează teritorii în regiunea pe care Rusia susține că a anexat-o
Ucraina recuperează teritorii în regiunea pe care Rusia susține că a anexat-o
Polonia vrea arme nucleare de la SUA. O premieră pentru un fost stat din Pactul Varșovia
Polonia vrea arme nucleare de la SUA. O premieră pentru un fost stat din Pactul Varșovia
Fizicianul evreu premiat cu Nobel care a contribuit apoi masiv la dezvoltarea bombei atomice. A intrat într-un conflict deschis chiar cu Einstein
Fizicianul evreu premiat cu Nobel care a contribuit apoi masiv la dezvoltarea bombei atomice. A intrat într-un conflict ...
Dinți de aur au fost găsiți într-o „cameră de tortură”, spun oficialii ucraineni
Dinți de aur au fost găsiți într-o „cameră de tortură”, spun oficialii ucraineni
Un nou val de COVID-19 lovește Franța. „Trebuie neapărat să purtăm măști”
Un nou val de COVID-19 lovește Franța. „Trebuie neapărat să purtăm măști”
Prima țară post-comunistă care tocmai a legalizat căsătoria între persoane de acelaşi sex
Prima țară post-comunistă care tocmai a legalizat căsătoria între persoane de acelaşi sex
Opoziția condusă de aliații lui Navalny vrea să se reorganizeze
Opoziția condusă de aliații lui Navalny vrea să se reorganizeze
John F. Kennedy, cel mai tânăr președinte american. „Dacă găsești un drum fără obstacole, probabil că acela nu duce nicăieri”
John F. Kennedy, cel mai tânăr președinte american. „Dacă găsești un drum fără obstacole, probabil că acela nu ...
Arheologii dezvăluie sfere de piatră dintr-un joc de societate din Grecia Antică
Arheologii dezvăluie sfere de piatră dintr-un joc de societate din Grecia Antică