Mpemba etkisi, bazı özel koşullarda, \"sıcak\" suyun \"soğuk\" sudan daha hızlı donmasıdır. Olay ismini, iddiayı tekrar gündeme getiren, Tanzanyalı Erasto B. Mpemba\'dan almaktadır. Mpemba, olayı ilk 1963\'de lise öğrencisi iken sıcak dondurmanin donması sırasında fark etti ve 1969\'da Dr. Denis G. Osborne ile bu sonuçları yayınladı. (Kutsal Wikipeida) https://www.fizikist.com/mpemba-etkisi-sicak-su-soguk-sudan-daha-once-donar/ adresinde bu konu ile ilgili bir makale de var. Olası nedenleri üzerinde duruyor ama henüz bu etkinin kesin nedeni ortaya konabilmiş değil. Bir kaç önceki buzluktan çıkartılan şişdeki sıvının donması ile ilgili tartışma bu konuyu hatırlattı. Hem ilginizi çekebilir hem de farklı bir fikir aklınıza gelebilir diye paylaşıyorum...

Konuyu ellerinden geldiği kadar araştırmışlar zaten. Suyun veya sıvının içeriğindeki donma derecesi farklı elementler buna sebep oluyor olmalı. Fizikte ısının her zaman sıcak olandan soğuk olana doğru transfer olduğu kabul edilmiştir. Ama kuantum fiziğinde bazen soğuk olanın sıcak olanla temasında daha da soğuyabileceği de imkansız değildir. Yani fizik bunu tamamen reddetmez. Olabilir... Sıcak bir havada, sıcağın altındaki bir karpuzu ikiye böldüklerinde buz gibi soğuduğunu söylemişlerdi bir zamanlar. O zaman pek inanmamıştım ama Mpemba olayından daha olası olduğunu şimdi idrak edebiliyorum. Karpuzun kabuğu sağlamdır. İçinde basınç oluşturmuş olabilir. Birden basınç ortadan kalkınca soğuma etkisi yapmış olabilir. Bu da ilginç bir durum... Basınç deyince aklıma geldi... Sıcak suyun daha önce donması için yine basınç rol oynuyor olabilir. Sıcak su bir miktar genleşmiş durumda zaten. Soğuyunca da yine genleşeceği için hazır genlik sağlanmış iken bunu kaybetmeyip, diğer aşamaları atlayıp çabucak donma olayını gerçekleştiriyor olabilir. Bence çözüm basınçta. Mutlaka basınçla bir ilgisi olmalı...

0Mpemba etkisi hakkında fikriniz nedir?#mpemba #etkisi #sıcak #soğuk #Sıvı #soğuma #donma Burtay Mutlu (shibumi_tr) 15 Mart 2017 0Konuyu ellerinden geldiği kadar araştırmışlar zaten. Suyun veya sıvının içeriğindeki donma derecesi farklı elementler buna sebep oluyor olmalı. Fizikte ısının her zaman sıcak olandan soğuk olana doğru transfer olduğu kabul edilmiştir. Ama kuantum fiziğinde bazen soğuk olanın sıcak olanla temasında daha da soğuyabileceği de imkansız değildir. Yani fizik bunu tamamen reddetmez. Olabilir... Sıcak bir havada, sıcağın altındaki bir karpuzu ikiye böldüklerinde buz gibi soğuduğunu söylemişlerdi bir zamanlar. O zaman pek inanmamıştım ama Mpemba olayından daha olası olduğunu şimdi idrak edebiliyorum. Karpuzun kabuğu sağlamdır. İçinde basınç oluşturmuş olabilir. Birden basınç ortadan kalkınca soğuma etkisi yapmış olabilir. Bu da ilginç bir durum... Basınç deyince aklıma geldi... Sıcak suyun daha önce donması için yine basınç rol oynuyor olabilir. Sıcak su bir miktar genleşmiş durumda zaten. Soğuyunca da yine genleşeceği için hazır genlik sağlanmış iken bunu kaybetmeyip, diğer aşamaları atlayıp çabucak donma olayını gerçekleştiriyor olabilir. Bence çözüm basınçta. Mutlaka basınçla bir ilgisi olmalı...

Konuyu ellerinden geldiği kadar araştırmışlar zaten. Suyun veya sıvının içeriğindeki donma derecesi farklı elementler buna sebep oluyor olmalı. Fizikte ısının her zaman sıcak olandan soğuk olana doğru transfer olduğu kabul edilmiştir. Ama kuantum fiziğinde bazen soğuk olanın sıcak olanla temasında daha da soğuyabileceği de imkansız değildir. Yani fizik bunu tamamen reddetmez. Olabilir... Sıcak bir havada, sıcağın altındaki bir karpuzu ikiye böldüklerinde buz gibi soğuduğunu söylemişlerdi bir zamanlar. O zaman pek inanmamıştım ama Mpemba olayından daha olası olduğunu şimdi idrak edebiliyorum. Karpuzun kabuğu sağlamdır. İçinde basınç oluşturmuş olabilir. Birden basınç ortadan kalkınca soğuma etkisi yapmış olabilir. Bu da ilginç bir durum... Basınç deyince aklıma geldi... Sıcak suyun daha önce donması için yine basınç rol oynuyor olabilir. Sıcak su bir miktar genleşmiş durumda zaten. Soğuyunca da yine genleşeceği için hazır genlik sağlanmış iken bunu kaybetmeyip, diğer aşamaları atlayıp çabucak donma olayını gerçekleştiriyor olabilir. Bence çözüm basınçta. Mutlaka basınçla bir ilgisi olmalı...

Bir süredir bildiğim bir konu bu fakat ne kadar istesem de bilimsel olarak doğruluğuna inanmakta güçlük çekiyorum. Yapılan çoğu deneyi araştırdığınızda deneylerin sonuçlarının, deneyin nasıl yapıldığına göre oldukça değiştiğini görebilirsiniz. Öyle ki 2016 da yapılan bir araştırmada mpemba etkisi olarak bilinen etkinin fiziksel kanıtının gözlemlenmediği sonucu çıkabiliyor. Evet çeşitli deneylerde bu etki gözlemlenmiş fakat belirli kontrol şartlarının sağlanması koşuluyla. Galiba en az 5 santigrat derecelik bir sıcaklık farklı ve sıcak olanın 60 derece üstü olması gerektiğini hatırlıyorum, emin değilim. Önemli olan nokta ise bir deney, bir çok kişi tarafından kontrollü olarak gerçekleştirilip aynı sonuçlar elde edilemiyorsa ya da tam olarak aynı sonuçlar olmasa da benzer sonuçlar elde ediliyorsa bu, deneylerin öngördüğü sonuçların eksik ya da yanlış yorumlandığı anlamına gelir. Bu sebeple bu etkinin tam olarak nasıl gerçekleştiğinin hala bilinememesi bence etkinin olmadığı anlamına gelir. Temel olarak 6 olası etki bulunmakta aslında. Buz erimesi, çözünmüş gaz, aşırı soğuma, evaporasyon, ısı aktarımı (taşınımla) ve hidrojen bağları ya da suyun hafızası şeklinde. Buz erimesi olarak bahsedilen etki daha eski deney ve gözlemler için geçerli aslında. Eğer sıcak suyu ve görece soğuk suyu soğutmak için karların ortasına ya da buz içeren bir soğutucuya koyarsanız, kabın etrafındaki bir miktar kar-buz eriyeceğinden bir sıvı film tabakası oluşacaktır. Bu tabaka sıcak su kabının etrafında daha kalın olacağından kaptan daha fazla ısının uzaklaşmasına neden olur veya ısı aktarım katsayısını arttırır. Gazların çözünürlüğü sıcaklıkla ters orantılı olduğundan sıcak kapta, soğuk kapta olduğundan daha az safsızlık vardır. Fakat bildiğim kadarıyla gazlar çözünürken bir miktar ısı bırakırlar bu yüzden ekzotermik bir süreç kabı daha çok ısıtacağından bu açıklama pek mantıklı gelmiyor. Evaporasyon endüstriyel bir tanım olsa da buharlaşma olarak kullanmak istedim. Sıcak su kabının yüzeyinden gerçekleşen buharlaşma sonucu soğuk suya göre daha çok kütlenin buharlaşacağından bahseder. Bu sebeple buharlaşmış sıcak suyun kütlesi az da olsa sürekli azaldığından hem daha hızlı soğuması, hem de daha hızlı donması beklenebilir. Fakat bu buharlaşan miktar, mpemba etkisini tek başına açıklamak için yeterli değildir. Ayrıca kapalı kaplarda yapılan deneyler için bir anlamı olmamakta. Kaptaki su dışarıdan içeriye doğru soğuduğundan kabın içerisinde her zaman bir miktar daha sıcak su bulunacaktır. Soğuyan suyun yoğunluğu da arttığından dolayı içerideki sıcak suyun yüzeye doğru olan akımı bir döngü yaratır. Bu her iki kap içinde olsa da sıcak kapta ısı kaybı daha fazla olacaktır ve bu nedenle bu akımın da daha kuvvetli olması beklenir. Bu sıcak suyun daha hızlı soğumasının yardımcı açıklamasıdır ama donma için belirleyici bir etkisi olacağını sanmıyorum. Aşırı soğuma ise donma noktasının altına düşen sıvının kristal formunu oluşturana kadar soğumaya devam etmesi anlamına geliyor. Saf su için bu homojen kristal yapısının oluşması yani nükleasyon -43 dereceye kadar düşebilmekte. Ayrıca 0 derece suyun 0 derece buz olması için vermesi gereken enerji 80 derecen 0 dereceye inmesi için vermesi gereken enerjiyle aynıdır. Yani bu donma sürecinin ne derece kontrollü olarak yapıldığı ve aşırı soğumuş sıvının nükleasyonuna müdahale etmeden kesin ölçümlerin nasıl alındığı soruları önemli sorulardır. Hidrojen bağlarının yeni açıklaması ise ümit barındırıyor fakat tam bir açıklama için daha sağlam bir yer edinmesi gerekli galiba. Necmi bey bu arada karpuz sıcak günde kesildiğinde buharlaşan sıvı karpuzun kendisinden ısı aldığından dolayı karpuzu soğutur. Sıcak bir günde yüzünüzü yıkadığınızda buharlaşan suyun sizden ısı alması, ya da daha basit olarak terlerken ısı atmanız buna güzel örneklerdir.

Çok güzel açıklamalar yapmışsınız Vide supra, karpuz olayını da basitçe açıkladığınız için teşekkür ederim. Bu arada yine de karpuzun iç ısısı ile dışarıdaki ısının farklı olması gerekiyor. Bu da karpuz kabuğunun iyi bir koruyucu olduğunu gösteriyor. (Bence karpuzun içi dışarıdan daha sıcak olmalı) Yüz yıkama olayındaki suyun buharlaşması pek bu duruma uymuyor sanırım. Ama terleme durumu olayı açıklıyor. Teşekkür ederim.

Değerli Burtay Mutlu, Bu konuda paylaşmış olduğunuz fizikist linki dışında okumuş olduğum bir bilgi yok. Bu konuda benim düşüncelerim şu şekilde oluştu. Sıcak olan ;yani sıvı olmaya yakın sıvı ya da sıvı olup da gaz olmaya yakın olan bir durum da bir hal değişimi bir bütünün parçalanması davranışı görülür. Biyolojide de bu durum yüzey alanı artışı olarak temelde bilinir. Tıpkı bir enzim gibi yüzey alanı büyük olan bir substurat\'ı (yani daha küçük bütünden kopmuş bir boyut) hızlı bir şekilde tepkimeye girip çıkması gibi Burada da sıcak olan soğuk olana karşı bütünü bozulmuş tek kalmış sürüden ayrılanı kurtlar kapar misali :) bir yaklaşım ile daha hızlı bir şekilde (çünkü bütün bozulmuş katı durumda bir bütünden söz ediyoruz katı sıvı durumda da bir bütünden söz ediyoruz gaz durumunda ise bir bütünden söz edemiyoruz ) soğuduğunu düşünüyorum.

Katı olan , Katı-Sıvı olana göre daha dirençli daha bir bütündür. Bu durumun bütünlüğün bozulması ile direkt etkisi olduğunu düşünüyorum. Yanlış düşünüyorsam lütfen beni düzeltin. Saygılarımla...