Как моментально заморозить воду для скульптуры?

Эффект Мпембы

Эта история началась более полувека назад, но не получила развязки и по сей день. А всё потому, что, как бы ни старались тысячи пытливых умов со всей планеты, им никак не удаётся найти единственно верное решение загадки Мпембы.

В 1963 году неприметный африканский ученик по имени Эрасто Мпемба (Erasto Mpemba) подметил одну странность: тёплая смесь для мороженого застывает быстрее, чем охлаждённая.

Наблюдение казалось настолько неправдоподобным, что учителю физики оставалось лишь посмеяться над открытием незадачливого экспериментатора. Однако Эрасто был уверен в своей правоте и не побоялся снова стать посмешищем: чуть позже он поднял скользкий вопрос перед Денисом Осборном (Denis Osborne), профессором Университета Дар-эс-Салам, Танзания. Учёный не стал бросаться поспешными выводами и решил изучить проблему. После чего в 1969 году журнал Physics Education опубликовал материал, описывающий парадокс Мпембы.

В научных кругах тут же припомнили, что нечто похожее уже говорили величайшие умы былых времён. Например, ещё Аристотель упоминал о жителях древнегреческого Понта, которые во время зимней рыбалки нагревали воду и мочили в ней тростник, чтобы тот быстрее затвердевал. Многие столетия спустя Фрэнсис Бэкон писал: «Слегка прохладная вода замерзает гораздо легче, чем совершенно холодная».

В общем, вопрос стар как мир, но это лишь подогревает интерес к разгадке. На протяжении нескольких последних десятилетий выдвигалось немало теорий, объясняющих эффект Мпембы. Наиболее вероятные из них были озвучены в 2013 году на торжественном мероприятии, проведённом Королевским химическим обществом Великобритании. Профессиональная ассоциация изучила 22 000 (!) мнений и выделила среди них лишь одно, принадлежащее Николе Бреговичу (Nikola Bregović).

Хорватский химик указал на важность процессов конвекции и переохлаждения жидкости при её замерзании.

Вот как эти явления описаны в «Википедии»:

  • Холодная вода начинает замерзать сверху, замедляя тем самым процессы теплового излучения и конвекции, а значит, и убыли тепла, тогда как горячая вода начинает замерзать снизу.
  • Переохлаждённая жидкость — жидкость, имеющая температуру ниже температуры кристаллизации при данном давлении. Переохлаждённая жидкость получается из обычной путём охлаждения при отсутствии центров кристаллизации.

Всемирное признание и чек на 1 000 фунтов стали хорошим вознаграждением. К слову, победителя приветствовали Эрасто Мпемба и Денис Осборн.

scienceblogs.com

Какой должна быть температура воды перед заморозкой

На этот вопрос однозначного ответа всё же нет. Королевское химическое общество хоть и определилось, но не прекратило споры окончательно. До сих пор выдвигаются новые гипотезы и звучат опровержения.

Хотя есть небольшая зацепка: научно-популярный журнал New Scientist провёл исследования и пришёл к выводу, что наилучшие условия для повторения эффекта Мпембы — две ёмкости воды с температурой 35 и 5 °C.

Таким образом, если до вечеринки осталось совсем немного времени, залейте в формочки для льда воду, температура которой сравнима с комнатной температурой жарким летом. Колодезную или прохладную водопроводную воду лучше не использовать.

Здравствуйте уважаемые подписчики сайта «Хочу все знать!»
Многие задаются вопросом – что нужно сделать, чтобы произошла моментальная заморозка воды?

Сейчас вы узнаете этот удивительный секрет. Теперь вы сможете удивлять своих друзей и даже выигрывать споры. Способ действительно очень оригинальный и наверняка пригодится вам в жизни.

А теперь давайте приступим к эксперименту по мгновенной заморозке воды. Смотрите видео до конца, т.к. в течении ролика я открою секрет, почему не у всех это получается.

Для эксперимента нам понадобится пластиковая бутылка. Объем не важен, главное чтобы она была пластиковая и не дырявая. Наполняем водой.

Вода в бутылке должна постоять около 4 часов в комнатной температуре. После этого кладём бутылку с водой в морозилку и располагаем ее вертикально, т.е. лёжа.

Спустя примерно 2-3-и часа, достаем бутылку из холодильника и зовём всех своих друзей.

Показываете зрителям, что вода в бутылке не замёрзшая, демонстрируя как вода, перетекает от горлышка к днищу. Лучше не разрешать к бутылке прикасаться, т.к. слишком ушлые смогут догадаться в чем ваш секрет.

После этого предлагаете всем смотреть внимательно на бутылку.

Как только зрители сконцентрировали внимание, вам нужно хорошенько схватить бутылку за горлышко и сильно ударить днищем бутылки по столу.

Произойдет естественная физическая реакция, при которой вода мгновенно станет замерзать от горлышка и до точки удара, т.е. днища.

Заморозка произойдет за пару секунд, поэтому важно, чтобы ваши друзья это заметили.

А теперь обещанный секрет. У многих не получается моментальная заморозка воды как бы они не стучали. Друзья, секрет в том, что вода должна быть только дистиллированной или в редких случаях хорошо очищенной, которую продают в магазинах. Но т.к. вода в магазинах не качественной очистки, поэтому у многих и не получается этот трюк.

Напишите в комментариях, получился ли у вас этот эксперимент. Мне будет интересно как отреагировали ваши друзья.

Если видео понравилось то обязательно ставьте лайк или палец вниз, в общем на ваше усмотрение, друзья.

Также советую поделиться этим роликом в социальных сетях, многим будет это интересно и даже полезно.

И конечно, подпишитесь на наш канал, нажмите на колокольчик и вы больше никогда не пропустите интересные сюжеты.

Предлагаем посмотреть другие видео на нашем канале, У нас вы найдете очень много интересного и необычного.

Всего вам доброго друзья!

Прозрачные и ровные кубики льда незаменимы в жару. Их можно добавить не только в лимонад или сок, но даже в кофе или чай, в вечерние коктейли. Если лед внезапно закончился или гости неожиданно появились на пороге, можно использовать один из многочисленных способов быстрой заморозки. Эти методы хороши и в случае, если мощности морозилки недостаточно для моментального охлаждения. Такое часто случается со старыми аппаратами или техникой, подключенной к сети в дачных домиках.

Правильная форма

Быстро заморозить воду можно, если выбрать для этого соответствующие формы. Чем меньше размер готового кубика, тем быстрее он сформируется. Кроме того, тонкие и вытянутые прямоугольники, необычные сложные фигуры застывают быстрее. Дело в том, что вода будет иметь большую площадь контакта с охлаждаемой напрямую поверхностью. В итоге лед не только потребует меньше времени на приготовление, но еще и окажется более прозрачным, менее мутным. В продаже несложно найти подобные формы. С их помощью можно получить ледяные сердечки, звездочки, которые точно понравятся детям.

Быстро пройдет замораживание, если использовать специальные одноразовые или многоразовые пакеты. Через особый клапан в них можно залить воду. Сама форма при этом поместится даже в переполненную морозилку, поскольку она не жесткая, а гибкая. Стенки пакета намного тоньше, они лучше проводят тепло. Они полностью прилегают к поверхности полки, что также ускоряет процесс. Сами кубики получатся маленькими.

На заметку!

Такой размер хорош для прохладительных напитков или коктейлей, но не для благородных и сложных напитков. В небольшом стакане маленький лед моментально растает, разбавив исходный продукт.

Поэтапная заморозка

Чтобы ускорить процесс формирования плотного кубика льда, достаточно наливать воду постепенно. Сначала нужно заполнить форму на одну четверть, после уже на треть и затем до верха. В этом случае весь процесс займет около получаса, вместо трех-четырех часов при обычной технологии единоразового заполнения формы. Работает тот же физический принцип: увеличивается площадь соприкосновения с холодным воздухом и замороженным основанием, за счет чего весь объем охлаждается равномерно.

Такая заморозка – удобный вариант, если лед нужен постоянно. Даже если не удастся заполнить формы полностью, кубики все равно уже будут готовы хотя бы наполовину. Это также удобно, если хочется приготовить коктейли или лимонады с холодной крошкой. Маленькие нормы легче закладывать в блендер или шейкер и измельчать.

Химические эффекты

Некоторые вещества способны ускорять процессы замерзания за счет изменения скорости теплообмена. С такой целью можно использовать:

  • поваренную соль;
  • лимонных сок;
  • аммиачную селитру.

При высокой концентрации соли раствор будет застывать хуже, то же происходит при наличии большого количества примесей. Поэтому использовать лучше фильтрованную жидкость, такая превратится в лед гораздо быстрее. Но при правильном применении крупная пищевая соль станет полноценным катализатором реакции. Когда общая масса залитой в форму воды сильно охладится, начнет менять свою структуру, можно просто добавить в каждую ячейку по одной крупинке. Они станут центром кристаллизации, затвердеет вода быстрее. При этом на вкусовых качествах это никак не отразится.

Аналогичным образом можно использовать лимонную кислоту или сок цитрусовых. При этом легко менять вкус льда, добавляя больше или меньше. Но экспериментировать лучше со свежевыжатым соком, а не пакетированным. В нем нет сахара, который тормозит процесс замораживания.

На заметку!

Если кислоты будет слишком много, она может выпасть в осадок. Поэтому лучше не добавлять больше 1 процента от общей массы.

Увеличивает скорость реакции и аммиачная селитра. Она активирует процессы кристаллизации в общей массе воды. Достаточно 0,5 процента от исходного количества, чтобы заморозка прошла в 3 и даже 4 раза быстрее. Растворять вещество нужно в хорошо охлажденной жидкости, тщательно перемешивая. Такой лед нельзя будет использовать в пищу. Он хорош как наполнение для декоративных ваз или емкостей. Его можно положить в мешочек для индивидуального использования, например, для замораживания ушибов. Такой лед тоже будет быстро таять за счет селитры, которая быстро поглощает тепло и аккумулирует его в кубиках. Но таким образом, можно заморозить большой объем в крупных формах.

Моментально заморозить лед несложно. Даже если нет специальной формы, можно использовать обычный полиэтиленовый пакет, налив тонкий слой воды. Простая жидкость замерзнет намного быстрее, если добавить немного лимонной кислоты или поваренной соли. Но нужно понимать, что маленькие кубики растают намного быстрее и в напитке. Поэтому, если нужны крупные формы, например, для виски или детского коктейля, лучше потратить время на заморозку обычных кубиков или шариков.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *