لماذا تتجمد المياه الدافئة أسرع من المياة الباردة ؟

لاحظ الطالب التنزاني بيمبا بالصدفة ان الآيس كريم الساخن يتجمد بسرعة عن الآيس كريم البارد، هناك العديد من التفسيرات المطروحة لهذه الظاهرة

لماذا تتجمد المياه الدافئة أسرع من المياة الباردة ؟

في عام 1963 لاحظ الطالب التنزاني بيمبا بالصدفة ان الآيس كريم الساخن يتجمد بسرعة عن الآيس كريم البارد وسميّ هذا التأثير بـ (Mpemba ) ، يعتبر ان أول من أكتشفه أرسطو فى القرن الرابع قبل الميلاد ، وكانت هناك العديد من التفسيرات المطروحة لهذه الظاهرة
منها أن الأوعية الدافئة تشكل إتصالا حراريا أفضل بالثلاجة ، والسلوك الحراري يكون أكثر فعالية لذا يتجمد أسرع

تفسير آخر ; أن الماء الساخن يتبخر بسرعة ، ولأن هذه العملية ماصة للحرارة فإنها تبرد الماء بسرعه ، مما يجعله يتجمد
وهناك تفسيرات أخرى كثيرة

لكن ماتم التوصل اليه مؤخرا من قبل فريق بسنغافورة بقيادة تشى تشانغ
وجدوا أن الروابط الكيميائية للماء هى التى تسبب هذا التاثير .
حيث يتكون جزئ الماء من ذرة أكسجين وذرتى هيدروجين تجمعهم رابطة تساهمية ، حيث ان هذه الروابط تقوم بمشاركة الإلكترونات بطريقة منظمة جدا ، وجدوا أن جزيئات الماء المنفصلة يتم ربطها مرة أخرى من خلال قوى ضعيفة للروابط الهيدروجينية
تحدث هذه القوى عندما تكون ذرة الهيدروجين فى جزئ واحد من الماء على مقربة من ذرة أكسجين عن ذرة الهيدروجين الأخرى .

قال الفريق أن هذه الروابط هي المسؤالة عن ظاهرة (Mpemba )
، حيث أن جزيئات الماء تكون فى حالة إتصال وثيق ، ولكن نتيجة التنافر الطبيعى يسبب تمدد الروابط التساهمية ، تكون قادرة على تخزين الطاقة
، فعندما ترتفع درجة حرارة المياه تتمدد الروابط الهيدروجينية ، وتقل كثافة المياه ، فتتباعد الجزيئات عن بعضها ، نتيجة التمدد فى الروابط الهيدروجينية ،تنكمش الروابط التساهمية ويتم إخراج الطاقة المخزنة

وكما قال الفريق أن سرعة التجمد تتوقف على الى أي مدى يصل إنكماش الروابط التساهمية .
#العلم_للجميع
#wiki_soul
Sources :
http://goo.gl/Yc36WC
http://goo.gl/6ny65h