역사적 맥락 편집

아리스토텔레스와 같은 고대 과학자들은 열이 물의 결빙에 미치는 다양한 영향을 설명했습니다. “이전에 물이 따뜻해 졌다는 사실은 빨리 얼어 붙기 때문입니다. 왜냐하면 빨리 식기 때문입니다. 따라서 많은 사람들이 물을 빨리 식히고 싶을 때 햇볕에 쬐는 것부터 시작합니다. 따라서 Pontus 주민들은 물고기를 잡기 위해 얼음 위에 진을 쳤을 때 (그들은 구멍을 뚫었습니다. 얼음과 물고기) 갈대 주위에 따뜻한 물을 부어 더 빨리 얼 수 있습니다. 갈대를 고치는 데 납과 같은 얼음을 사용하기 때문입니다. ” 아리스토텔레스의 설명은 반 페리 스타 시스, “반대적인 품질에 둘러싸여 서 품질의 강도가 증가한다고 가정합니다.”

Francis Bacon과 같은 초기 현대 과학자들은 “약간 미지근한 물”이라고 언급했습니다. 완전히 차가운 것보다 더 쉽게 얼어 붙습니다. “원래 라틴어로”aqua parum tepida facilius conglacietur quam omnino frigida. “

René Descartes는 방법론에 대한 강연에서”경험으로 볼 수 있습니다. 오랫동안 불에 갇혀 있던 물은 다른 것보다 더 빨리 얼고, 그 이유는 물이 가열되는 동안 굽힘을 멈출 수있는 입자의 입자가 증발하기 때문입니다. “이것은 데카르트의 소용돌이 이론과 관련이 있습니다.

스코틀랜드 과학자 Joseph Black은 이전에 끓인 물과 끓이지 않은 물을 비교하여이 현상의 특별한 경우를 조사했습니다. 이전에 끓인 물이 더 빨리 얼었습니다. 증발을 제어했다. 그는 실험 결과에 교반이 미치는 영향에 대해 논의했으며, 끓이지 않은 물을 휘저 으면 이전에 끓인 물과 동시에 얼게되었고 매우 차가운 물을 휘저 으면 즉시 얼게된다는 점에 주목했습니다. 그런 다음 Joseph Black은 물의 과냉각에 대한 Fahrenheit의 설명 (당시 과냉각이라는 용어가 만들어지지는 않았지만)에 대해 논의하면서 이전에 끓인 물이 쉽게 과냉각 될 수 없다고 주장했습니다.

음 펨바의 관찰 편집

효과는 탄자니아 에라 스토 음 펨바의 이름을 따서 명명되었습니다. 그는 1963 년 Tanganyika에있는 Magamba Secondary School의 Form 3에서 요리 수업에서 뜨거웠 던 아이스크림 믹스를 얼리고 콜드 믹스 전에 얼 었다는 것을 알아 차렸을 때이를 설명했습니다. 그는 나중에 Iringa에있는 Mkwawa Secondary (이전 고등학교)에서 학생이되었습니다. 교장은 다르 에스 살람 대학의 Denis Osborne 박사를 초청하여 물리학 강의를했습니다. 강의가 끝난 후 Mpemba는 그에게 “같은 양의 물을 담은 두 개의 유사한 용기를 가져다가 하나는 35 ° C (95 ° F)에서 다른 하나는 100 ° C (212 ° F)에서) 100 ° C (212 ° F)에서 시작된 냉동고가 먼저 멈 춥니 다. 왜? “는 급우와 교사에게만 조롱을받습니다. 초기 경악 이후 Osborne은 그의 직장에서이 문제를 실험하고 Mpemba의 발견을 확인했습니다. 그들은 1969 년에 결과를 함께 발표했고 Mpemba는 아프리카 야생 동물 관리 대학에서 공부했습니다. Mpemba와 Osborne은 70ml (2.5 imp 가정용 냉장고의 아이스 박스에있는 100ml (3.5 imp fl oz; 3.4 US fl oz) 비커에 담긴 물 샘플을 폴리스티렌 폼 시트 위에 올려 놓았습니다. 초기 온도가 25 ° C (77 ° F) 일 때 가장 길고 약 90 ° C (194 ° F)에서 훨씬 적었습니다. 그들은 증발에 의한 액체 부피 손실을 중요한 요인으로 배제하고 용존 공기의 영향을 배제했습니다. . 설정에서 대부분의 열 손실은 액체 표면에서 발생하는 것으로 밝혀졌습니다.

현대 실험 작업 편집

David Auerbach는 액체에 넣은 유리 비커의 샘플에서 관찰 한 효과를 설명합니다. 모든 경우에 물이 과냉각되어 온도 o에 도달합니다. f는 자연적으로 동결되기 전 일반적으로 -6 ~ -18 ° C (21 ~ 0 ° F)입니다. 자연 동결이 시작되는 데 필요한 시간에 상당한 무작위 변동이 관찰되었으며, 일부 경우에는 물이 먼저 더 뜨겁게 (부분적으로) 동결되기 시작했습니다 .2016 년 Burridge와 Linden은 기준을 0 ° C에 도달하는 시간으로 정의했습니다. (32 ° F), 실험을 수행하고 현재까지 출판 된 작업을 검토했습니다. 그들은 원래 주장 된 큰 차이는 복제되지 않았으며 작은 효과를 보여주는 연구는 온도계 위치의 변화에 영향을받을 수 있다고 지적했습니다. 그들은 “우리는 다소 슬프게도 Mpemba 효과에 대한 의미있는 관찰을 뒷받침 할 증거가 없다고 결론을 내립니다.”라고 말합니다. 통제 된 실험에서 효과는 완전히 과냉각으로 설명 될 수 있으며 냉동 시간은 어떤 용기를 사용했는지에 따라 결정됩니다. Physics World의 한 평론가는 “음 펨바 효과가 사실이더라도-뜨거운 물이 때때로 추위보다 더 빨리 얼 수 있다면-설명이 사소한 지 조명인지 명확하지 않습니다.”그는이 현상에 대한 조사는 많은 수의 초기 매개 변수 (물, 용존 가스 및 기타 불순물의 유형 및 초기 온도, 용기의 크기, 모양 및 재질, 냉장고의 온도 포함)를 제어해야한다고 지적했습니다. 그리고 Mpemba 효과의 유무에 영향을 미칠 수있는 동결 시간을 설정하는 특정 방법을 결정해야합니다. 필요한 방대한 다차원 실험 배열은 효과가 아직 이해되지 않은 이유를 설명 할 수 있습니다. 새로운 과학자는 시작을 권장합니다. 효과를 극대화하기 위해 35 ° C 및 5 ° C (95 및 41 ° F)에서 용기를 사용한 실험. 관련 연구에서 냉동고 온도가 Mpemba 현상을 관찰 할 확률과 용기 온도에도 영향을 미친다는 사실이 밝혀졌습니다.