Секреты кристаллизации воды

Обыкновенная вода – любопытная субстанция, которая ведет себя часто наперекор всем законам физики. Например, она расширяется при замерзании, а ее плотность выше в жидком состоянии, чем в твердом.

Есть еще один интересный факт: горячая жидкость затвердевает быстрее холодной. Эксперты компании Suyum решили выяснить, какое объяснение этому дают ученые.

Тайна замерзания горячей воды

Точкой замерзания воды принято считать нулевую температуру, но на самом деле многое зависит от других факторов, таких как атмосферное давление, химический состав, общее количество, наличие сосуда и, конечно же, начальная температура.

После многочисленных исследований деятели науки выдвинули несколько версий быстрой кристаллизации горячей воды:

• Более быстрое испарение и уменьшение объема нагретой жидкости. Количество воды меньше, соответственно, и процесс замерзания проходит быстрее.
• От горячей воды нагревается и емкость, благодаря чему повышается тепловой контакт с охлаждающей средой.
• Нагретая вода замерзает, начиная снизу, а холодная – сверху, следовательно, горячая жидкость быстрее кристаллизуется.

Также считается, что в холодной воде присутствуют центры кристаллизации. К ним относят растворенные в жидкости вещества, а также дефекты емкости – микротрещины, сколы и пр. Сюда же можно отнести и воздушные пузырьки. Лед образуется вокруг них, тогда как остальная масса остается долгое время в жидком состоянии.

Что такое эффект Мпембы

Сначала Аристотель, а вслед за ним и Декарт выяснили, что горячая вода замерзает быстрее, чем холодная. Еще раз это подтвердил в 1963 году мальчик из Танзании по имени Эрасто Мпемба, когда проводил опыты с мороженым. Он ошибся с порядком приготовления и вместо того, чтобы сперва охладить горячий раствор, поместил его сразу в морозилку.

Удивительно, но его мороженое замерзло быстрее, чем у других детей, который действовали строго по указаниям учителя. Сам Эрасто продолжил опыты в 1969 году, но уже вместе с профессором Осборном. Быстрый процесс кристаллизации горячей жидкости стал носить название эффекта Мпембы.

Любопытные факты о воде

H2O часто ставит ученых в тупик, и благодаря этому удается узнавать все новые интересные подробности о жидкости, которую мы пьем ежедневно.

Вот несколько парадоксов, на которые не все обращают внимание:

• Молекулы замерзшей воды расширяются, поэтому лед легче жидкости и всегда находится на поверхности.
• Если за считанные миллисекунды охладить воду до -137°С, то можно получить стеклообразную воду. Из подобной аморфной субстанции состоят кометы.
• Помещенная в вакуум вода закипает при 0°С, при этом 1/8 часть удаляется, а остальная замерзает.
• Максимальной плотности вода достигает при температуре +4°С.

Покупая питьевую воду, мало кто задумывается о ее удивительных свойствах. А специалисты компании Suyum напоминают, что бутилированная вода имеет еще одно замечательное качество – благодаря своему составу она очень полезна для ежедневного употребления.