Vì sao nước nóng đông nhanh hơn nước lạnh?

Trải qua hàng trăm lần thí nghiệm, cuối cùng nhà khoa học James Bulangliqi thuộc Đại học State, New York, Mỹ đã chứng minh được hiện tượng này.

Theo James Bulangliqi, hiện tượng trên có mối quan hệ với một số tạp chất ở trong nước.

Được biết, hiện tượng nước nóng đóng băng nhanh được gọi là “hiệu ứng Mpemba,” được đặt theo tên học sinh cấp 3 Erasto Mpemba người Tanzania.

Các nhà vật lý học từng đưa ra nhiều giả thuyết về hiệu ứng Mpemba. Tuy nhiên các giải thích khác nhau đều không thuyết phục mọi người, bởi vì hiệu ứng này không đáng tin cậy, tốc độ đóng băng của nước lạnh vẫn luôn luôn nhanh hơn nước nóng.

Vì sao nước nóng đông nhanh hơn nước lạnh? ảnh 1

Nhà khoa học James Bulangliqi cho rằng, chính các tạp chất có trong nước mới là nhân tố then chốt dẫn tới tốc độ đóng băng nhanh của nước nóng.

Trong thời gian 10 năm liền, James Bulangliqi đã tiến hành hàng trăm thí nghiệm có liên quan đến hiệu ứng Mpemba. Cuối cùng, ông đã phát hiện chứng cứ chứng minh hiệu ứng Mpemba xuất phát từ hiện tượng supercool (làm quá lạnh) bất ổn định.

James Bulangliqi cho biết: “Dường như nước chưa đóng băng khi nhiệt độ ở 0 độ C, mà thông thường nhiệt độ thấp hơn mới bắt đầu đóng băng, tức là hiện tượng supercool. Điểm đông quyết định ở tạp chất hình thành nên mối quan hệ giữa nước và băng đá. Trong trường hợp bình thường, nước có thể có một số loại tạp chất, trong đó bao gồm bụi, muối hòa tan và vi khuẩn. Mỗi một tạp chất đều có thể tác động đến cơ chế đóng băng dưới nhiệt độ đặc biệt.”

James Bulangliqi đã tiến hành thí nghiệm đối với hai mẫu nước máy ở cùng nhiệt độ 20 độ C.

Trước tiên ông bỏ mẫu nước vào trong ống nghiệm, sau đó đưa vào tủ lạnh để làm đông. Hỗn hợp ngẫu nhiên của tạp chất đã làm cho hai mẫu nước này có điểm đông khác nhau, trong đó có một mẫu có điểm đông cao hơn. Nếu như sự khác biệt này đủ lớn, thì hiệu ứng Mpemba sẽ xuất hiện.

James Bulangliqi lựa chọn mẫu nước có điểm đông tự nhiên cao hơn và tiến hành tăng nhiệt tới 80 độ C, mẫu nước còn lại chỉ tăng nhiệt bằng nhiệt độ trong nhà, sau đó lại đưa hai ống nghiệm vào tủ lạnh.

Ông James Bulangliqi cho biết, nếu như điểm đông của nước nóng cao tối thiểu 5 độ C, thì tốc độ đóng băng của nó sẽ nhanh hơn nhiều so với nước lạnh.

Như chúng ta đã biết, mỗi phân tử nước bao gồm một nguyên tử oxy liên kết hóa trị với hai phân tử hydro. Các phân tử nước riêng biệt cũng liên kết với nhau nhờ liên kết hydro, được tạo ra khi một nguyên tử hydro nằm gần một nguyên tử oxy của phân tử nước khác.

Các liên kết hydro kéo các phân tử nước lại gần nhau hơn, làm khởi phát lực đẩy tự nhiên giữa chúng, khiến các liên kết cộng hóa trị oxy - hydro bị kéo căng cũng như dự trữ năng lượng. Khi nước bị đun nóng, các nguyên tử di chuyển ra xa nhau hơn khiến liên kết bị kéo giãn.

Lực liên kết khiến các phân tử nước co rút trở lại và tỏa năng lượng, dẫn đến tình trạng làm mát, đồng nghĩa với việc nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh, giúp lí giải hiệu ứng Mpemba.

Tuy nhiên, một số chuyên gia vật lý lưu ý rằng, cách giải thích trên hiện không thể dùng để dự đoán các đặc tính mới của nước, vốn có thể được tạo ra từ cách làm ngắn các liên kết cộng hóa trị. Vì vậy, vẫn còn một bước cần giải quyết trước khi bí ẩn được giải đáp thỏa đáng.

Theo Khoa học Thú vị

Bộ đội biên phòng hướng dẫn học sinh tham quan đường biên, cột mốc.

'Tiết học biên giới' ươm mầm tình yêu Tổ quốc

GD&TĐ - Nhiều năm qua, mô hình “tiết học biên giới” của Bộ đội Biên phòng tỉnh Quảng Trị đã trang bị cho học sinh những kiến thức rất hữu ích, giúp các em nâng cao nhận thức về chủ quyền, lãnh thổ quốc gia.
Một buổi học của học sinh tại điểm bản Mường.

Phụ huynh chặt tre góp sức chỉnh trang trường lớp

GD&TĐ - Trước thềm năm học mới, đông đảo phụ huynh ở xã Tà Hộc (huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La) lại tất bật lên rừng chặt tre, tham gia phát cỏ dại cùng giáo viên để chỉnh trang cơ sở vật chất trường, lớp chuẩn bị đón trẻ tới trường.
Em Nguyễn Ngọc Tân, thủ khoa Kỳ thi tốt nghiệp THPT năm 2022 tỉnh Tiền Giang.

Phương pháp học đặc biệt của 2 thủ khoa

GD&TĐ - Nguyễn Ngọc Tân và Trịnh Đăng Khoa là thủ khoa Kỳ thi tốt nghiệp THPT năm 2022 của tỉnh Tiền Giang và Sóc Trăng. Kết quả này đến từ sự nỗ lực và phương pháp học đặc biệt.
Ban đại diện CMHS Trường Tiểu học Quang Trung, huyện An Lão cùng nhà trường khen thưởng học sinh tham gia chuyên đề cấp thành phố.

Để xóa đi thành kiến với Ban đại diện cha mẹ học sinh

GD&TĐ - Nói về hoạt động của Ban đại diện cha mẹ học sinh (CMHS) không ít người thành kiến rằng: đó là cánh tay giúp nhà trường huy động các khoản đóng góp, tài trợ một cách hợp pháp. Nhưng trên thực tế, sự phối hợp giữa Ban đại diện CMHS với giáo viên, nhà trường đã góp phần không nhỏ cho sự phát triển của GD&ĐT.
Tay chân miệng thường bị nhầm với các bệnh khác.

Phân biệt bệnh tay chân miệng với những bệnh khác

GD&TĐ -Bệnh tay chân miệng có các vị trí đặc hiệu là ở lòng bàn chân, lòng bàn tay, đầu gối, khe mông. Những nốt ban của tay chân miệng thường là những nốt ban dát sẩn, thường chìm ở trên bề mặt da. Các vết loét ở khoang miệng thường tập trung tại đầu lưỡi, niêm mạc má hai bên.
Nhiều trường học còn thiếu giáo viên môn Tiếng Anh. Ảnh minh họa: Sỹ Điền

Gỡ khó nhân lực, vật lực dạy Tiếng Anh và Tin học trong Chương trình mới

GD&TĐ - Theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018, từ năm học 2022 - 2023, Tiếng Anh và Tin học chính thức trở thành môn học bắt buộc với học sinh lớp 3. Tuy nhiên, nhiều địa phương, trường học vẫn gặp khó khăn về nhân lực và vật lực khi triển khai bộ môn này, nhất là những trường vùng sâu, vùng xa, vùng đồng bào dân tộc thiểu số.