Kulağa biraz garip gelebilir, ancak sıcak su, soğuk sudan daha çabuk donma eğilimindedir. Peki bunun nedeni nedir? Bu soru yıllardır çözülmemiş bir kimya sorunudur. Sadece kimya çevreleri değil, Aristo ve Descartes gibi filozoflar da bu problemle ilgilendiler ve bir sonuca varamadılar. Buna kimyada Mpemba etkisi denir. Adını Tanzanya’da yaşayan Erasto Mpemba’dan alıyor. Mpemba bu sorunu yıllar sonra, 1963’te, lise yıllarında dondurma donarken keşfetti. 1969 yılında Doç. Bu durumu Dennis Osborne ile paylaşın. Bu ilginç kimyasal problem, Mpemba bu soruyu öğretmeni Osborne’a sorduğunda ünlendi. Bu sorunla ilgili belirsizlik hala giderilmiş değil. Öyle ki İngiltere’deki Royal Society of Chemistry, bu soruna yaratıcı ve en önemlisi tatmin edici cevaplar bulanlara bin sterlinlik bir ödül veriyor. Kimya çevreleri artık bu sorunu ciddi bir şekilde ele almakta ve tatmin edici bir sonuca varmak istemektedir. Elbette tatmin edici bir sonuç bulunduğunda kesin olarak kabul edilmeyebilir ve bu cevaplar bilimsel olarak deneylerle kanıtlanabilir. Peki, bu soruya henüz bir cevap var mı? Elbette vardı ama kesin değildi. Şimdiye kadar ortaya çıkan çözümlere bir göz atalım. Ancak burada belirtilmelidir ki, bahsedilen raf seviyesinde farklı sıcaklık farklılıklarına sahip sular burada karşılaştırılmamıştır. Yani 0.01°C ve 99°C’deki su değil, birbirine yakın olan su kıyaslanıyor.
Bunun olası bir nedeni, daha sıcak suyun yüzeyden daha soğuk suya göre daha fazla ısı kaybetmesidir. Isı kaybından kaynaklanan buharlaşma lineer olmadığından, belirli bir süre sonra yüzeyden kaybedilen su miktarı ile soğuyacak daha az su molekülü kalır. Böylece, daha az su molekülü kaldığı için daha hızlı soğuma gerçekleşir. 2. Muhtemel neden. Yüzey ile ılık su tabanı arasında bir sıcaklık gradyanı (eğim, yükseklik, gradyan) vardır. Bu gradyan çok yüksek olduğu için konveksiyonla ısı kaybı daha fazladır. Böylece daha hızlı soğur. Üçüncü olasılık, sıcak suda soğuk suya göre daha az çözünmüş gaz olmasıdır. Çözünmüş gazlar suyun ısı kaybetmesini engelleyeceğinden, ılık su daha çabuk ısı kaybeder. Son olası neden, suyun bulunduğu ortamla ilgilidir. Su çelik bir kapta tutulursa (çünkü iletim ile ısı transfer katsayısı arasında bir ilişki vardır), soğuk su daha hızlı donar. Ancak, açık bir plastik kapta tutulursa ılık su daha çabuk donar. Kısacası, şimdiye kadar verilen cevaplar birden fazla değişkene, duruma ve olaya bağlıdır. bunlar; Buharlaşma, konveksiyon, donmanın sağladığı ısı yalıtımı, çözünmüş gaz etkisi, aşırı soğutma etkisi, suda çözünmüş kalsiyum karbonat ve magnezyum karbonat gibi maddelerin donmaya etkisi vb. Ancak bu cevaplar bilim dünyasını tam olarak tatmin edememiş ve deneylerde çözüm bulunamadığı için bu sorun yine de doğrulanmakta ve çözüm önerilerine ödüller verilmektedir.
katip: Gürkan Demirci
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]