Este adevărat că apa fierbinte îngheață mai repede decât apa rece sau că apa rece fierbe mai repede decât cea fierbinte
Pare greu de crezut, dar unii oameni jură că așa este
"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.scientificamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text = butonul" Înscrieți-vă "data-newsletter -link = "https://www.scientificamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "articleBody">
Această întrebare aparent simplă continuă să genereze controverse considerabile. Takamasa Takahashi, fizician la St. Colegiul Norbert din De Pere, Wis., Încearcă un răspuns definitiv:
„Apa rece nu fierbe mai repede decât apa fierbinte. Rata de încălzire a unui lichid depinde de magnitudinea diferenței de temperatură dintre lichid și împrejurimi (flacăra de pe aragaz, de exemplu). Ca urmare, apa rece va absoarbeți căldura mai repede cât este încă rece; odată ce ajunge la temperatura apei calde, viteza de încălzire încetinește și de acolo durează la fel de mult timp pentru ao aduce la fierbere ca și apa fierbinte. Deoarece este nevoie de apă rece ceva timp pentru a ajunge la temperatura apei calde, apa rece durează în mod clar să fiarbă mai mult decât o face apa fierbinte. Poate exista un anumit efect psihologic în joc; apa rece începe să fiarbă mai devreme decât ne-am putea aștepta din cauza rata de absorbție a căldurii atunci când apa este mai rece.
„La prima parte a întrebării -„ Apa fierbinte îngheață mai repede decât apa rece? ”- răspunsul este„ Nu de obicei, dar posibil în anumite condiții ”. Este nevoie de 540 de calorii pentru a vaporiza un gram de apă, în timp ce este nevoie de 100 de calorii pentru a aduce un gram de apă lichidă de la 0 grade Celsius la 100 de grade C. Când apa este mai fierbinte de 80 de grade C, rata de răcire prin vaporizare rapidă este foarte mare. mare, deoarece fiecare gram de evaporare extrage cel puțin 540 de calorii din apa lăsată în urmă. Aceasta este o cantitate foarte mare de căldură în comparație cu cea a unei calorii pe grad Celsius care este extrasă din fiecare gram de apă care se răcește prin conducere termică regulată.
„Totul depinde de cât de repede are loc răcirea și se dovedește că apa fierbinte nu va îngheța înainte de apa rece, ci va îngheța înainte de apa călduță. Apa la 100 grade C, de exemplu, va îngheța înainte ca apa să fie mai caldă decât 60 grade C, dar nu înainte de răcirea apei de 60 de grade C. Acest fenomen este deosebit de evident atunci când suprafața care se răcește prin evaporare rapidă este mare în comparație cu cantitatea de apă implicată, cum ar fi atunci când spălați o mașină cu apă fierbinte într-o zi rece de iarnă. [ Pentru referință, consultați Fizica conceptuală, de Paul G. Hewitt (HarperCollins, 1993).]
„O altă situație în care apa fierbinte poate îngheța mai repede este atunci când o tigaie cu apă rece și o tigaie cu apă fierbinte de masă egală sunt plasate într-un compartiment congelator. Există efectul evaporării menționat mai sus, precum și contactul termic cu congelatorul raftul va răci partea inferioară a corpului de apă. Dacă apa este suficient de rece, aproape de patru grade C (temperatura la care apa este cea mai densă), atunci apa aproape înghețată din partea de jos va crește până la vârf. continuați până când întregul corp de apă este de 0 grade C, moment în care toată apa îngheață în cele din urmă. Dacă apa este fierbinte inițial, apa răcită în partea de jos este mai densă decât apa fierbinte din partea de sus, deci nu va apărea nicio convecție și partea de jos va începe să înghețe în timp ce partea superioară este încă caldă. Acest efect, combinat cu efectul de evaporare, poate face ca apa fierbinte să înghețe mai repede decât apa rece în unele cazuri. În acest caz, desigur, congelatorul va lucra mai mult în timpul timp, ext captând mai multă căldură din apa fierbinte. "