tranzitii de faza

[raul]

Eu tocmai am incercat experimentul: am luat 2 cani identice, in unul am pus apa fiarta iar in altul apa la temperatura camerei. Iar rezultatul meu infirma efectul Mpemba: apa la temperatura camerei  a inghetat mai repede ca cea fiarta.

[Adi]

Eu tocmai am incercat experimentul: am luat 2 cani identice, in unul am pus apa fiarta iar in altul apa la temperatura camerei. Iar rezultatul meu infirma efectul Mpemba: apa la temperatura camerei  a inghetat mai repede ca cea fiarta.

Excelent spirit de om de stiinta, Raul! Eu inca nu facusem experimentul. Efectul apare in unele cazuri, in altele nu. Adica e determinist, depinde de condtiile intiale la nivel microscopic, ceea ce nu poti verifica asa usor. Iti recomand sa incerci de mai multe ori schimband diferite chestii (pahar sau cana, etc).

Sunt curios cum ai facut experimentul? Ai pus in congelator sau in frigider? Deschideai usa din cand in cand sa te uiti daca a inghetat, sau ai avut un termomentru in fiecare care nota undeva electronic datele la fiecare 30 de secunde?

Multumesc.

[m00nkiller]

Eu tocmai am incercat experimentul: am luat 2 cani identice, in unul am pus apa fiarta iar in altul apa la temperatura camerei. Iar rezultatul meu infirma efectul Mpemba: apa la temperatura camerei  a inghetat mai repede ca cea fiarta.

Canile le-ai pus, sper, in congelatoare separate identice. Ai incercat cumva pentru diferite temperaturi?

[Adi]

De ce ar trebui sa le puna in congelatoare diferite? Oricum nu cred ca le=a pus in congelatoare diferite, nu cred ca o familie in romania e suficient de bogata sa aiba doua congelatoare ..

[raul]

Excelent spirit de om de stiinta, Raul! Eu inca nu facusem experimentul. Efectul apare in unele cazuri, in altele nu. Adica e determinist, depinde de condtiile intiale la nivel microscopic, ceea ce nu poti verifica asa usor. Iti recomand sa incerci de mai multe ori schimband diferite chestii (pahar sau cana, etc).

Sunt curios cum ai facut experimentul? Ai pus in congelator sau in frigider? Deschideai usa din cand in cand sa te uiti daca a inghetat, sau ai avut un termomentru in fiecare care nota undeva electronic datele la fiecare 30 de secunde?

Multumesc.

Am pus ambele cani in acelasi congelator. Am deschis prima oara usa sa verific dupa aproximativ 20-30 minute iar in cana cu apa la temp. camerei deja se formase gheata pe cand in cealalta apa era toata in stare lichida (am verificat cu degetul). Apoi am mai veificat o data ceva mai tarziu si din nou , in paharul cu apa la temp camerei se formase gheata  aproape complet pe cand in celalalt mai putin.

De ce ar fi important sa bag canile in 2 congelatoare si nu ambele in acelasi?

[Adi]

Raul, cred ca ai facut bine cum ai facut ...

[ionut]

  Buna,

   Sunt de acord ca apa fiarta va avea o variatie de temperatura mai rapida si tinde sa prinda din urma temperatura din paharul cu apa mai rece. Ideea este simpla daca ne gandim ca rata transferului de caldura dintre 2 corpuri depinde printre altele si de diferenta de temperatura (creste cu diferenta de temperatura).  Dar totusi, apa aflata la 90 de grade are nevoie de ceva timp pentru a ajunge la 15 grade si apoi are nevoie de inca o perioada de timp pentru a ingheta (egala cu perioada in care apa aflata initial la 15 grade ingheata).  Deci din punctul meu de vedere, in cazul in care avem apa la 90 de grade si apa la 15 grade, apa mai rece va ingheta prima intotdeauna.
   Daca cineva sustine contrariul va trebui sa explice un soi de fenomen de memorie prin care apa aflata initial la 90 de grade si ajunsa intr-un pas intermediar la 15 grade stie ca a pornit de la o temperatura mai inalta si se raceste mai repede decat apa aflata din start la 15 grade.

[Adi]

Ionut, suntem de acord cu tine. Apa are insa niste exceptii si in unele cazuri apa fierbinte ingheata inaintea celei la temperatura ambianta. Lucrul este stiut, numai ca nu se poate explica. Apare doar in niste conditii speciale si tine de proprietatile specifice ale apei. Avem undeva pe forum discutie despre fenomenul acesta, imi scapa acum numele lui ...

[chimistul]

Salut!

Apa in conditii de puritate foarte inaintata poate sa ajunga chiar la -40 grade fara sa inghete. Probabil este una din conditiile care ar putea face ca experimentul sa reuseasca adica cea fierbinte s ainghete inaintea celeri mai reci dar in mod normal nu cred ca este posibil. Apa la 90 grade va ajunge intr-un punct in care va avea proprietatile apei la 15 grade si de acolo variatia de temperatura va fi identica cu cea a apei care se raceste d ela 15 grade doar cu un de calaj de timp cum spunea cineva mai sus.

Intrebarea mea este de ce punctul cel mai scazut de pe grafic la apa de la 90 grade nu este identic cu cel de pe graficul apei  de la 15 grade?

[Electron]

Intrebarea mea este de ce punctul cel mai scazut de pe grafic la apa de la 90 grade nu este identic cu cel de pe graficul apei  de la 15 grade?

Am putea spune ca apa are o "inertie" termica. In plus, trebuie tinut cont ca apa din pahar nu este neaparat omogena la nivel de temperatura, deci cand cel de 90 de grade ajunge "la 15 grade" nu este in aceeasi stare ca celalalt cand era "la 15 grade".

e-

[chimistul]

nu este in aceeasi stare

Care sunt parametrii de stare pt o cana cu apa aflata la o anumita temperatura?

 

[Electron]

Daca temperatura din cana e omogena, atunci e suficient sa stim temperatura. Daca temperatura nu e omogena atunci masurand temperatura intr-un punct (cu un termometru) nu e suficient. Ar trebui sa avem distributia (campul) de temperaturi pentru fiecare punct din lichid.

e-

[chimistul]

Evident ca temperatura nu este omogena altfel nu am mai avea transfer de caldura. Dar fiindca temperatura se transfera printr-o suprafata a unui corp cilindric (cana) la 15 grade aceleasi legi ale transferului termic se aplica ambelor cazuri (  modelul matematic al transferului de caldura prin corpuri cilindrice) deci ar trebui sa se raceasca dupa aceeasi lege respectiv grafic Qcedat = f (timp) =  ct pt ambele cazuri. Nu crezi?

[ionut]

      Cred ca in conditii ideale se pot rezolva niste ecuatii si afla variatia temperaturii in apa din cele 2 cani. Nu este chiar usor, dar cel putin numeric cred ca se poate daca cineva este indeajuns de interesat in chestia asta(si analitic si numeric cred ca ia ceva timp). Imi mentin parerea, ca in conditiile problemei, apa aflata initial la 15C va ingheta prima.  Totusi, cred ca si Adi si Electron au intr-un fel dreptate. Apa mai fierbinte (cea aflata initial la o temperatura omogena de 90C) in cursul racirii nu va trece prin starea de temperatura omogena de 15C in care se afla cealalta cana in starea initiala. De aceea rationamentul meu din postul precedent este doar un soi de aproximare. Asa ca cine are ceva cunostinte de EFM (ecuatiile fizicii matematice) si de ecuatiile transferului termic, si e si interesat de problema, ar putea incerca sa rezolve aceasta problema.
     

[Electron]

Nu e tocmai o "problema de rezolvat" aici, ci e vorba de a explica calitativ ceea ce se observa in anumite experimente.

Daca temperaturile la orice moment in cani ar fi omogene (omogenizate) atunci eu personal nu cred ca apa care incepe la 90 va ingheta prima (tocmai pentru ca prin omogenizarea temperaturii va trece prin starea celeilalte de 15 grade).

Daca se observa cazuri in care cel putin apa de la periferia canii care incepe experimentul la 90 ingheata prima (desi volumul total ingheata dupa cealalata), eu cred ca explicatia sta in neomogeneitatea temeperaturilor din cani.

e-