Какая вода быстрее испаряется теплая или холодная: Еще одно объяснение эффекта Мпембы (это про почему кипяток замерзает быстрее холодной воды)

Эффект Мпембы. Почему горячая вода замерзает быстрее холодной

Эффект Мпембы или почему горячая вода замерзает быстрее холодной?
Эффект Мпембы (Парадокс Мпембы) — парадокс, который гласит, что горячая вода при некоторых условиях замерзает быстрее, чем холодная, хотя при этом она должна пройти температуру холодной воды в процессе замерзания. Данный парадокс является экспериментальным фактом, противоречащим обычным представлениям, согласно которым при одних и тех же условиях более нагретому телу для охлаждения до некоторой температуры требуется больше времени, чем менее нагретому телу для охлаждения до той же температуры.
Этот феномен замечали в своё время Аристотель, Френсис Бэкон и Рене Декарт, однако лишь в 1963 году танзанийский школьник Эрасто Мпемба установил, что горячая смесь мороженого замерзает быстрее, чем холодная.
Будучи учеником Магамбинской средней школы в Танзании Эрасто Мпемба делал практическую работу по поварскому делу. Ему нужно было изготовить самодельное мороженое — вскипятить молоко, растворить в нем сахар, охладить его до комнатной температуры, а затем поставить в холодильник для замерзания. По-видимому, Мпемба не был особо усердным учеником и промедлил с выполнением первой части задания. Опасаясь, что не успеет к концу урока, он поставил в холодильник еще горячее молоко. К его удивлению, оно замерзло даже раньше, чем молоко его товарищей, приготовленное по заданной технологии.
После этого Мпемба экспериментировал не только с молоком, но и с обычной водой. Во всяком случае, уже будучи учеником Мквавской средней школы он задал вопрос профессору Деннису Осборну из университетского колледжа в Дар-Эс-Саламе (приглашенному директором школы прочесть ученикам лекцию по физике) именно по поводу воды: «Если взять два одинаковых контейнера с равными объемами воды так, что в одном из них вода имеет температуру 35°С, а в другом — 100°С, и поставить их в морозилку, то во втором вода замерзнет быстрее. Почему?» Осборн заинтересовался этим вопросом и вскоре в 1969 году они вместе с Мпембой опубликовали результаты своих экспериментов в журнале «Physics Education». С тех пор обнаруженный ими эффект называется эффектом Мпембы.
До сих пор никто точно не знает, как объяснить этот странный эффект. У учёных нет единой версии, хотя существует много. Всё дело в разнице свойств горячей и холодной воды, но пока не понятно, какие именно свойства играют роль в этом случае: разница в переохлаждении, испарении, формировании льда, конвекции или воздействии разжиженных газов на воду при разных температурах.
Парадоксальность эффекта Мпембы в том, что время, в течение которого тело остывает до температуры окружающей среды, должно быть пропорционально разности температур этого тела и окружающей среды. Этот закон был установлен еще Ньютоном и с тех пор много раз подтверждался на практике. В данном же эффекте вода с температурой 100°С остывает до температуры 0°С быстрее, чем такое же количество воды с температурой 35°С.
Тем не менее, это еще не предполагает парадокс, поскольку эффекту Мпембы можно найти объяснение и в рамках известной физики. Вот несколько объяснений эффекта Мпембы:
Испарение
Горячая вода быстрее испаряется из контейнера, уменьшая тем самым свой объём, а меньший объем воды с той же температурой замерзает быстрее. Нагретая до 100 С вода теряет 16% своей массы при охлаждении до 0 С.
Эффект испарения – двойной эффект. Во-первых, уменьшается масса воды, которая необходима для охлаждения. И во-вторых, снижается температура из-за того, что уменьшается теплота испарения перехода из фазы воды в фазу пара.
Разница температур
Из-за того, что разница температур между горячей водой и холодным воздухом больше — следовательно теплообмен в этом случае идет интенсивнее и горячая вода быстрее охлаждается.
Переохлаждение
Когда вода охлаждается ниже 0 С она не всегда замерзает. При некоторых условиях она может претерпевать переохлаждение, продолжая оставаться жидкой при температурах ниже температуры точки замерзания. В некоторых случаях вода может оставаться жидкой даже при температуре –20 С.
Причина этого эффекта в том, что для того, чтобы начали формироваться первые кристаллы льда нужны центры кристаллообразования. Если их нет в жидкой воде, тогда переохлаждение будет продолжаться до тех пор, пока температура не понизится настолько, что кристаллы начнут формироваться спонтанно. Когда они начнут формироваться в переохлаждённой жидкости, они начнут расти быстрее, формируя лёдовую шугу, которая замерзая, будет образовывать лёд.
Горячая вода больше всего подвержена переохлаждению поскольку её нагревание устраняет растворённые газы и пузырьки, которые в свою очередь, могут служить центрами образования кристаллов льда.
Почему же переохлаждение заставляет горячую воду застывать быстрее? В случае с холодной водой, которая не переохлаждается происходит следующее. В этом случае тонкий слой льда будет образовываться на поверхности сосуда. Этот слой льда будет действовать как изолятор между водой и холодным воздухом и будет препятствовать дальнейшему испарению. Скорость формирования кристаллов льда в этом случае будет меньше. В случае с горячей водой, подвергающейся переохлаждению, переохлаждённая вода не имеет защитного поверхностного слоя льда. Поэтому она теряет тепло намного быстрее через открытый верх.
Когда процесс переохлаждения заканчивается и вода замерзает, теряется намного больше тепла и поэтому формируется больше льда.
Многие исследователи этого эффекта считают переохлаждение главным фактором в случае с эффектом Мпемба.
Конвекция
Холодная вода начинает замерзать сверху, ухудшая тем самым процессы теплоизлучения и конвекции, а значит и убыли тепла, тогда как горячая вода начинает замерзать снизу.
Объясняется этот эффект аномалией плотности воды. Вода имеет максимальную плотность при 4 С. Если охладить воду до 4 С и положить её при более низкой температуре, поверхностный слой воды замерзнет быстрее. Потому что эта вода менее плотная чем вода при температуре 4 С, она останется на поверхности, формируя тонкий холодный слой. При этих условиях тонкий слой льда будет формироваться на поверхности воды в течение короткого времени, но этот слой льда будет служить изолятором, защищающим нижние слои воды, которые будут оставаться при температуре 4 С. Поэтому дальнейший процесс охлаждения будет проходить медленнее.
В случае с горячей водой ситуация совершенно иная. Поверхностный слой воды будет охлаждаться более быстрее за счёт испарения и большей разницы температур. Кроме того, холодный слои воды более плотные, чем слои горячей воды, поэтому слой холодной воды будет опускаться вниз, поднимая слой тёплой воды на поверхность. Такая циркуляция воды обеспечивает быстрое падение температуры.
Но почему этот процесс не достигает точки равновесия? Для объяснения эффекта Мпембы с этой точки зрения конвекции следовало бы принять, что холодные и горячие слои воды разделены и сам процесс конвекции продолжается после того, как средняя температура воды опустится ниже 4 С.
Однако, нет экспериментальных данных, которые подтверждали бы эту гипотезу, что холодные и горячие слои воды разделены в процессе конвекции.
Растворённые в воде газы
Вода всегда содержит растворённые в ней газы – кислород и углекислый газ. Эти газы имеют способность уменьшать точку замерзания воды. Когда вода нагрета, эти газы выделяются из воды, поскольку их растворимость в воде при высокой температуре ниже. Поэтому когда горячая вода охлаждается, в ней всегда меньше растворённых газов, чем в не нагретой холодной воде. Поэтому точка замерзания нагретой воды выше и она замерзает быстрее. Этот фактор иногда рассматривается как главный при объяснении эффекта Мпембы, хотя никаких экспериментальных данных, подтверждающих этот факт нет.
Теплопроводность
Этот механизм может играть существенную роль когда вода помещается в морозильник холодильной камеры в небольших контейнерах. В этих условиях замечено, что контейнер с горячей водой протаивает под собой лёд морозильной камеры, улучшая тем самым тепловой контакт со стенкой морозилки и теплопроводность. В результате чего, тепло отводится от контейнера с горячей водой быстрее, чем от холодного. В свою очередь контейнер с холодной водой не протаивает под собой снег.
Все эти (а также другие) условия изучались во многих экспериментах, но однозначного ответа на вопрос — какие из них обеспечивают стопроцентное воспроизводство эффекта Мпембы — так и не было получено.
Так, например, в 1995 году немецкий физик Давид Ауэрбах изучал влияние переохлаждения воды на этот эффект. Он обнаружил, что горячая вода, достигая переохлажденного состояния, замерзает при более высокой температуре, чем холодная, а значит быстрее последней. Зато холодная вода достигает переохлажденного состояния быстрее горячей, компенсируя тем самым предыдущее отставание.
Кроме того, результаты Ауэрбаха противоречили полученным ранее данным, что горячая вода способна достичь большего переохлаждения из-за меньшего количества центров кристаллизации. При нагревании воды из нее удаляются растворенные в ней газы, а при ее кипячении выпадают в осадок некоторые растворенные в ней соли.
Утверждать пока можно только одно — воспроизводство этого эффекта существенно зависит от условий, в которых проводится эксперимент. Именно потому, что воспроизводится он далеко не всегда.
О. В. Мосин

21.11.2017 11.10.2018

Александр Фирцев

«Какая вода замерзает быстрее холодная или горячая?
» — попробуйте задать вопрос своим знакомым, скорее всего большинство из них ответят, что быстрее замерзает холодная вода — и допустят ошибку.

На самом деле, если одновременно поставить в морозильную камеру два одинаковых по форме и объёму сосуда, в одном из которых будет холодная вода, а в другом горячая, то быстрее замёрзнет именно горячая вода.

Подобное утверждение может показаться абсурдным и неразумным. Если следовать логике, то горячая вода должна сначала остыть до температуры холодной, а холодная в этой время должна уже уже превратится в лёд.

Так почему же горячая вода обгоняет холодную на пути к замерзанию? Попробуем разобраться.

История наблюдений и исследований

Парадоксальный эффект люди наблюдали ещё с давних времён, но никто не придавал ему особого значения. Так не состыковки по скорости замерзания холодной и горячей воды отмечал в своих записях Арестотель, а также Рене Декарт и Френсис Бэкон. Необычное явление часто проявлялось в быту.

Долгое время явление никак не изучалось и не вызывало особого интереса среди учёных.

Начало изучения необычного эффекта было положено в 1963 году когда любознательный школьник из Танзании — Эрасто Мпемба, заметил, что горячее молоко для мороженного замерзает быстрее чем холодное. В надежде получить объяснение причин возникновения необычного эффекта, молодой человек задал вопрос своему учителю физики в школе. Однако учитель лишь посмеялся над ним.

Позднее Мпемба повторил эксперимент, однако в своём опыте он использовал уже не молоко, а воду и парадоксальный эффект вновь повторился.

Спустя 6 лет — в 1969 году Мпемба задал этот вопрос профессору физики Деннису Осборну приехавшему в его школу. Профессора заинтересовало наблюдение юноши, в итоге был проведён эксперимент, который подтвердил наличие эффекта, однако причин данного феномена установлено не было.

С тех пор явление называли эффектом Мпембы
.

За всю историю научных наблюдений было выдвинуто множество гипотез о причинах возникновения феномена.

Так в 2012 году британским Королевским химическим обществом бы объявлен конкурс гипотез, объясняющих эффект Мпембы. В конкурсе участвовали учёные со всего Мира, всего было зарегистрировано 22 000 научных работ. Не смотря на столь внушительное количество статей, ни одна из них не внесла ясности в парадокс Мпембы.

Наиболее распространённой была версия согласно которой, горячая вода замерзает быстрее, так как она просто быстрее испаряется, её объём становится меньше, и по мере уменьшения объёма, скорость её остывания увеличивается. Самая распространённая версия в итоге была опровергнута так как был проведён эксперимент, в котором было исключено испарение, а эффект тем не менее подтверждался.

Другие учёные считали, что причина эффекта Мпембы заключается в испарении растворённых в воде газов. По их мнению, в процессе нагревания испаряются растворённые в воде газы, за счёт чего она обретает более высокую плотность чем холодная. Как известно, повышение плотности приводит к изменению физических свойств воды (увеличению теплопроводности), а следовательно и увеличению скорости охлаждения.

Помимо этого, был выдвинут ряд гипотез, описывающих скорость циркуляции воды, в зависимости от температуры. Во многих исследованиях была предпринята попытка установить взаимосвязь между материалом контейнеров в которых располагалась жидкость. Очень многие теории казались весьма правдоподобными, однако научно подтвердить их не удавалось из-за недостатка исходных данных противоречиях в других экспериментах, или же из-за того, что выявленные факторы были просто не сопоставимы со скоростью охлаждения воды. Некоторые учёные в своих работах ставили под сомнение существование эффекта.

В 2013 году, исследователи из Технологического университета Наньян в Сингапуре заявили, что разгадали загадку эффекта Мпембы. Согласно проведённому ими исследованию, причина феномена кроется в том, что количество энергии, запасённой в водородных связях между молекулами холодной и горячей воды существенно отличается.

Методы компьютерного моделирования показали следующие результаты: чем выше температура воды, тем большим оказывается расстояние между молекулами из-за того, что отталкивающие силы увеличиваются. А следовательно водородные связи молекул растягиваются, запасая большее количество энергии. При охлаждении молекулы начинают сближаться друг с другом, высвобождая энергию из водородных связей. При этом отдача энергии сопровождается понижением температуры.

В октябре 2017 года Испанские физики в ходе очередного исследования выяснили, что большую роль в формировании эффекта играет именно выведение вещества из равновесия (сильный нагрев перед сильным охлаждением). Они определили условия при которых вероятность проявления эффекта максимальна. Помимо этого, ученые из Испании подтвердили существование обратного эффекта Мпембы. Они выявили, что при нагревании более холодный образец может достичь высокой температуры быстрее, чем теплый.

Не смотря на исчерпывающие сведения и многочисленные эксперименты, учёные намерены продолжать изучение эффекта.

Эффект Мпембы в реальной жизни

А вы года нибудь задумывались почему в зимнее время каток заливают горячей водой, а не холодной? Как вы уже поняли, делают это потому, что каток залитый горячей водой замёрзнет быстрее, чем если бы его заливали холодной. По той же причине горячей водой заливают горки в зимних ледовых городках.

Таким образом, знание о существовании феномена позволяет людям сэкономить время при подготовке площадок для зимних видов спорта.

Помимо этого, эффект Мпембы иногда используется и в промышленности — для сокращения времени заморозки продуктов, веществ и материалов, содержащих воду.

Кажется очевидным, что холодная вода замерзает быстрее горячей, поскольку в равных условиях горячей воде требуется больше времени, чтобы остыть и впоследствии — замерзнуть. Однако тысячелетние наблюдения, а также современные эксперименты показали, что верно и обратное: при определенных условиях горячая вода замерзает быстрее холодной. Научный канал Sciencium объясняет это явление:

Как объясняется на видео выше, феномен, когда горячая вода замерзает быстрее холодной, известен как эффект Мпембы, названный по имени Эрасто Мпемба — студента из Танзании, который в 1963 году делал мороженое как часть школьного проекта. Студенты должны были довести до кипения смесь сливок и сахара, дать ему остыть, а затем положить в морозилку.

Вместо этого Эрасто поставил свою смесь сразу, раскаленной, не дожидаясь, пока она остынет. В итоге, через 1,5 часа его смесь уже была заморожена, а смеси других учеников — нет. Заинтересовавшись явлением, Мпемба начал изучать вопрос вместе с профессором физики Денисом Осборном, и в 1969 году они опубликовали статью, в которой говорилось, что теплая вода замерзает быстрее, чем холодная вода. Это было первое рецензируемое подобное исследование, однако само явление упоминается еще в бумагах Аристотеля, датируемых IV веком до н. э. Френсис Бэкон и Декарт также отмечали это явление в своих исследованиях.

В видео перечислены несколько вариантов объяснений происходящего:

1. Мороз является диэлектриком, и поэтому морозная холодная вода хранит тепло лучше, чем теплый стакан, что плавит лед, соприкасаясь с ним
2. В холодной воде больше растворенных газов, чем в теплой, и исследователи предполагают, что это может играть роль в скорости охлаждения, хотя пока непонятно как
3. Горячая вода теряет больше водных молекул за счет испарения, поэтому их меньше остается для заморозки
4. Теплая вода может охлаждаться быстрее за счет увеличения конвективных течений. Эти течения возникают, поскольку в первую очередь вода в стакане охлаждается на поверхности и по бокам, заставляя холодную воду тонуть, а горячую — подниматься. В теплом стакане конвективные течения более активны, что может повлиять на скорость охлаждения.

Однако в 2016 году было проведено тщательно контролируемое исследование, которое, показала обратное: горячая вода замерзала намного медленнее холодной. При этом ученые заметили, что изменение местоположения термопары — прибора, определяющего перепады температуры, — всего на сантиметр ведет к появлению эффекта Мпемба. Изучение других подобных работ показало, что во всех случаях, когда наблюдался этот эффект, имело место смещение термопары в пределах сантиметра.

В этой статье мы рассмотрим вопрос, почему горячая вода замерзает быстрее холодной.

Нагретая вода замерзает намного быстрее, чем холодная! Это удивительное свойство воды, точное объяснение которому ученые не могут найти до сих пор, известно с древнейших времен. Например, еще у Аристотеля встречается описание зимней рыбалки: рыбаки вставляли удочки в отверстия во льду, и, чтобы они скорее вмерзли, поливали лед теплой водой. Название этого явления получило по имени Эрасто Мпембы в 60-е годы XX века. Мнемба заметил странный эффект, когда готовил мороженое, и обратился за объяснениями к своему преподавателю физики — доктору Денису Осборну. Мпемба и доктор Осборн экспериментировали с водой разной температуры и сделали вывод: почти кипящая вода начинает замерзать гораздо быстрее, чем вода комнатной температуры. Другие ученые проводили собственные эксперименты и каждый раз получали похожие результаты.

Объяснение физического явления

Общепризнанного объяснения, почему же так происходит, пока нет. Многие исследователи предполагают, что все дело в переохлаждении жидкости, которое происходит, когда ее температура опускается ниже температуры замерзания. Иначе говоря, если вода замерзает при температуре ниже 0°С, то переохлажденная вода может иметь температуру, к примеру, -2°С и при этом оставаться жидкой, не превращаясь в лед. Когда мы пытаемся заморозить холодную воду, есть вероятность, что она сначала переохладится, а затвердеет только через какое-то время. В нагретой воде происходят другие процессы. Ее более быстрое превращение в лед связывают с конвекцией.

Конвекция
— это физическое явление, при котором теплые нижние слои жидкости поднимаются, а верхние, остывшие, опускаются.

Здравствуйте, дорогие любители интересных фактов. Сегодня мы с вами поговорим про . Но я думаю, что вынесенный в заголовок вопрос может показаться попросту абсурдным — но всегда ли следует безраздельно доверяться пресловутому «здравому смыслу», а не строго поставленному проверочному опыту. Давайте попытаемся разобраться, почему горячая вода быстрее замерзает чем холодная?

Историческая справка

Что в вопросе с замораживанием холодной и горячей воды «не всё чисто» упоминалось ещё в трудах Аристотеля, затем подобного же рода заметки делали Ф.Бэкон, Р.Декарт и Дж.Блэк. В новейшей истории за данным эффектом закрепилось название «парадокс Мпембы» — по имени школьника из Танганьики Эрасто Мпембы, задавшего этот же вопрос заезжему профессору физики.

Вопрос мальчика возник не на пустом месте, а из сугубо личных наблюдений за процессом охлаждения смесей для мороженого на кухне. Разумеется, присутствовавшие там же одноклассники вместе со школьным учителем подняли Мпембу на смех — однако после экспериментальной проверки лично профессором Д.Осборном желание потешаться над Эрасто у них «испарилось». Более того, Мпембой совместно с профессором в 1969-ом году в Physics Education было опубликовано детальное описание этого эффекта — и с тех пор вышеупомянутое название закрепилось в научной литературе.

В чём суть явления?

Постановка опыта достаточно проста: при прочих равных условиях испытываются одинаковые тонкостенные сосуды, в них — строго равные количества воды, отличающиеся лишь температурой. Сосуды загружаются в холодильник, после чего засекается время до образования льда в каждом из них. Парадокс состоит в том, что в сосуде с изначально более горячей жидкостью это происходит быстрее.

Как это объясняет современная физика?

Универсального объяснения парадокс не имеет, поскольку совместно протекает несколько параллельных процессов, вклад которых может разниться от конкретных начальных условий — но с единообразным результатом:

• способность жидкости к переохлаждению — изначально холодная вода более склонна к переохлаждению, т.е. остаётся жидкой тогда, когда её температура находится уже ниже точки замерзания
• ускоренное охлаждение — пар от горячей воды трансформируется в микрокристаллики льда, которые при падении обратно ускоряют процесс, работая как дополнительный «внешний теплообменник»
• эффект изоляции — в отличие от горячей, холодная вода замерзает сверху, что приводит к уменьшению теплоотдачи конвекцией и излучением

Имеется и ряд других объяснений (последний раз конкурс на лучшую гипотезу британское Королевское Химическое Общество проводило недавно, в 2012-ом) — но однозначной теории для всех случаев комбинаций входных условий не существует до сих пор…

как спасти цветы и урожай от жары / Новости города / Сайт Москвы

Всю неделю в Москве держится аномально жаркая погода. Для овощных культур и цветов это не очень хорошо, поэтому в сильный зной им требуется особое внимание.

Поливать и затенять

В жару растения испаряют гораздо больше влаги — таким образом они охлаждаются, поэтому поливу нужно уделять особое внимание.

Главное правило — не поливать грядки в дневные часы, когда солнце находится в активной фазе. Вода будет быстро испаряться и даже может обжечь листья. Лучшее всего выделить для полива утренние (до 8:00) и вечерние часы (после 20:00).

Но вода не должна быть холодной. Наиболее оптимальная температура — 18–20 градусов. В противном случае корни, находящиеся в прогретом грунте, получат сильный стресс, что негативно отразится на развитии растений.

Практически все овощные культуры нужно поливать под корень. Исключение — белокочанная капуста. Ее листья активно поглощают влагу, поэтому их полезно орошать сверху.

В жаркие дни также не рекомендуется удобрять землю. Любые подкормки стимулируют процессы роста, а это отнимает у растений способность себя поддерживать, поэтому лучше сосредоточиться на поливе и затенении.

Кстати, для затенения можно использовать любые подручные материалы, например, светлые ткани или картон. Их нужно уложить над грядками на веревку или проволоку, натянутую на небольшие деревянные колышки.

Огурцы поливаем чаще

Хуже всего засуху переносят капуста, огурцы, кабачки, патиссоны и другие тыквенные культуры. Поэтому в жару их нужно поливать два раза в день — утром и вечером. При этом объем воды не должен быть слишком большим — один-два литра на куст.

Томаты же наоборот следует поливать реже, но обильнее. В среднем на один куст требуется четыре-пять литров воды. В умеренно теплую погоду их можно поливать один раз в неделю, а в жаркую — каждые два-три дня.

Такие правила полива подходят также для перцев и баклажанов, только нужно уменьшить количество воды. Для этих культур понадобится два-три литра.

Морковь и свекла устойчивы к засухе, но в такую погоду, как сейчас, их тоже нужно поливать чаще, примерно каждые два-три дня.

А вот укроп, петрушка, кинза и другая зелень будут чувствовать себя лучше в жару, получая воду каждый вечер.

Если овощи растут в теплицах, частоту поливов можно сократить — тыквенные культуры до одного раза в день, а томаты — до одного раза в четыре-пять дней. А вот проветривать теплицы в сильный зной нужно круглосуточно.

Поможет мульчирование

В жару земля способна нагреваться до 80 градусов. К тому же в сильный зной с поверхности почвы очень быстро испаряется влага. Чтобы ее удержать, грядки можно укрыть защитным слоем, то есть замульчировать.

Лучше всего для этого подходят опилки или солома — они светлые, поэтому такая защита поможет не только уменьшить испарение, но и отразить солнечные лучи, а значит, почва будет прогреваться не так сильно. В качестве такого укрытия можно также использовать специальный материал агроспан или свежескошенную траву, но перед укладкой на грядки ее нужно немного подсушить.

Обычно мульчу укладывают в начале дачного сезона, а убирают уже осень. Таким образом она все лето защищает грядки, причем не только от перегрева или засухи, но и от сорняков.

Главное — укладывать ее толстым слоем — 5–10 сантиметров, при этом мульча не должна плотно прилегать к растениям, иначе это может негативно отразиться на развитии молодой рассады и даже спровоцировать процессы гниения.

Внимательнее к цветам

Некоторые цветы от природы не выносят солнца, а уже тем более палящий зной. Эту особенность нужно учитывать при посадке клумб. К числу светолюбивых относятся астры, нивянники, тысячелистники, флоксы, петунии, тагетесы — их можно сажать на открытых участках. А вот хосты, астильбы, гейхеры лучше посадить в тени.

При сильной жаре цветы нужно обильно поливать утром и вечером. При этом не стоит замачивать листья и побеги, а тем более — соцветия. Особенно аккуратными нужно быть с растениями с плотной кроной и опушенными листьями.

Желательно проводить полив не с одной стороны, а по контуру растения, чтобы влага равномерно распределялась по всему корневищу.

Обратить внимание на почву

Состав почвы также существенно влияет на потребность растений во влаге. Тяжелые и легкие грунты требуют разной частоты полива.

На легких суглинистых, супесчаных и песчаных грунтах вода испаряется быстрее, поэтому полив в жаркую сухую погоду требуется проводить чаще.

А вот на глинистых, тяжелых суглинках, склонной к сырости или заболачиванию почве, поливы проводят реже. Также на тяжелых почвах может образоваться плотная корка, которая, с одной стороны, ухудшает аэрацию земли, что негативно сказывается на развитии корневой системы растений, а с другой — ухудшает качество полива. Вода либо стоит на поверхности, либо просачивается сквозь трещины, неравномерно увлажняя почву. В таких случаях после подсыхания верхнего слоя нужно обязательно проводить рыхление грунта и мульчировать грядки.

Простые ответы на сложные вопросы по климату

Вопросы и ответы подготовлены
в рамках проекта «Повышение осведомленности в вопросах
изменения климата среди молодежи российской
части Баренц региона», выполняемом WWF России, WWF Германии и САФУ им.
М.В. Ломоносова при поддержке программы
«Северное измерение» ЕС. Вопросы были
собраны с помощью опроса представителей
неправительственных организаций Баренцевоморского
региона, а также в процессе более 20 вебинаров
и очных семинаров по данной теме, проведенных
в 2019-2021 годах. Ответы подготовлены руководителем
программы «Климат и энергетика» WWF России Алексеем Кокориным. Автор
выражает глубокую благодарность всем,
кто помог собрать вопросы и отладить
ответы по смыслу и по языку, что кардинальным
образом помогло сформулировать их более
просто и наглядно, а затем в удобном для
читателей виде представить на сайте:
Михаилу Волкову, Юлии Калиничевой, Денису
Копейкину, Андрею Копытову, Анастасии
Кочневой, Николаю Ларионову и Анне Пороховой.

После каждого ответа даются ссылки
на более подробную информацию в лекциях WWF России «Изменения климата
в России», подготовленных на базе докладов
Росгидромета, материалов его Климатического
центра и других научных источников.

Ниже проводится список из 100 вопросов.
Первым идет вопрос-резюме —  Как в двух словах рассказать про наши
действия по климату? Затем, вопросы и ответы собраны в семь разделов:

Пожалуйста, если у вас есть вопросы,
которых нет ниже, напишите автору данной
работы по адресу [email protected]. Это поможет нам выяснить, что пропущено,
а ответ на ваш вопрос войдет в «100+ вопросов
по климату» и появится на веб-сайте WWF России.

Как в двух словах рассказать
про наши действия по климату?

Первое ваше слово должно отвечать
на вопрос «почему?», а второе – «что делать?».
Первое очень важно именно у нас, ведь в
России причины изменений климата вне
программ школ и ВУЗов, а в интернете безумная
путаница. Однако есть раздел «Климатическая
продукция» на сайте Росгидромета и более популярные материалы – лекции WWF России. Из них можно видеть,
что все прошлое хорошо объясняется Солнцем,
вулканами, океанскими вариациями, вращением
Земли и движением континентов. Но никакое
их сочетание не может объяснить последние
50 лет. Что нового? Если очень кратко, то вот
три экспериментальных факта: одновременный
прогрев всех океанов, рост концентрации
СО₂ в атмосфере и его изотопный
состав, охлаждение верхней атмосферы
– стратосферы при потеплении приземного
слоя воздуха. Это однозначно доказывает
ведущую роль человека, который немного,
но существенно усилил парниковый эффект,
прежде всего, сжигая уголь, нефтепродукты
и газ.

Конечно, в отдельные годы и даже
десятилетия естественные факторы могут
быть доминирующими, временные похолодания
есть и будут, но вывод климатологов однозначен
– в масштабе прошлых 50 и будущих 100-200 лет –
основной вклад дает
человек. Прогноз неутешителен, загляните
на сайт Климатического центра Росгидромета,
там очень наглядные
карты.

Что делать? Конечно, снижать выбросы
парниковых газов. Причем достаточно быстро, иначе плохо будет всем, и заранее – климатическая
система откликается на наши действия
с временным лагом в несколько десятилетий.
Ученые даже ввели термин – «планетарный
углеродный бюджет» – это то, сколько все
мы можем «послать» в атмосферу СО₂ и других парниковых газов, чтобы
удержаться «на плаву», пойти хотя бы по
умеренному сценарию
выбросов парниковых газов, а это глобальное потепление на 2-2,5⁰С. В принципе, есть технологии увеличения
углеродного бюджета, это проекты по поглощению
СО₂ лесами или же напрямую из
дымовых труб предприятий. Однако это
довольно дорого, поэтому сначала надо
попытаться экономить бюджет.

Чтобы наш общий ресурс – планетарный
углеродный бюджет нельзя было быстро
израсходовать, нужно вводить плату за
выбросы, причем она должна постепенно
расти. Это уже работает в Европе, в Китае и многих
других странах, не за горами и плата
в нашей стране. Платят предприятия – производители
продукции, а если нет – огромные штрафы.
В этой ситуации предприятия начинают
предпринимать климатические проекты
по снижению углеродного следа своей
продукции. Причем передовики здесь могут
получить немало преимуществ, ведь покупатель
скорее предпочтет их более «зеленую»
продукцию, а не более «грязных» конкурентов.
Поэтому возникает даже рынок проектов. Это не шутка, такая тенденция уже налицо
и будет только нарастать.

Однако и это не все. Чем сильнее
потепление – суровее опасные климатические
явления – волны жары и засухи, наводнения
и штормовые ветра, лесные пожары и нашествия
вредителей, смерчи и тайфуны, тем дороже
производить продукцию. Все мы, и страна
и регионы и предприятия должны адаптироваться к новым условиям, а это тоже затраты,
которые лучше нести заранее, чтобы потом
не было катастрофических разрушений,
грозящих потерей бизнеса, имущества
и даже жизней. Все непросто, но иначе никак,
главное – надо действовать – строить свой сценарий
декарбонизации и одновременно адаптации. Иначе проиграют все. 

Подробнее в лекциях WWF России «Изменения климата в России»

Почему горячая вода замерзает быстрее холодной.

Эффект Мпембы
(Парадокс Мпембы) — парадокс, который гласит, что горячая вода при некоторых условиях замерзает быстрее, чем холодная, хотя при этом она должна пройти температуру холодной воды в процессе замерзания. Данный парадокс является экспериментальным фактом, противоречащим обычным представлениям, согласно которым при одних и тех же условиях более нагретому телу для охлаждения до некоторой температуры требуется больше времени, чем менее нагретому телу для охлаждения до той же температуры.

Этот феномен замечали в своё время Аристотель, Френсис Бэкон и Рене Декарт, однако лишь в 1963 году танзанийский школьник Эрасто Мпемба установил, что горячая смесь мороженого замерзает быстрее, чем холодная.

Будучи учеником Магамбинской средней школы в Танзании Эрасто Мпемба делал практическую работу по поварскому делу. Ему нужно было изготовить самодельное мороженое — вскипятить молоко, растворить в нем сахар, охладить его до комнатной температуры, а затем поставить в холодильник для замерзания. По-видимому, Мпемба не был особо усердным учеником и промедлил с выполнением первой части задания. Опасаясь, что не успеет к концу урока, он поставил в холодильник еще горячее молоко. К его удивлению, оно замерзло даже раньше, чем молоко его товарищей, приготовленное по заданной технологии.

После этого Мпемба экспериментировал не только с молоком, но и с обычной водой. Во всяком случае, уже будучи учеником Мквавской средней школы он задал вопрос профессору Деннису Осборну из университетского колледжа в Дар-Эс-Саламе (приглашенному директором школы прочесть ученикам лекцию по физике) именно по поводу воды: «Если взять два одинаковых контейнера с равными объемами воды так, что в одном из них вода имеет температуру 35°С, а в другом — 100°С, и поставить их в морозилку, то во втором вода замерзнет быстрее. Почему?» Осборн заинтересовался этим вопросом и вскоре в 1969 году они вместе с Мпембой опубликовали результаты своих экспериментов в журнале «Physics Education». С тех пор обнаруженный ими эффект называется эффектом Мпембы
.

До сих пор никто точно не знает, как объяснить этот странный эффект. У учёных нет единой версии, хотя существует много. Всё дело в разнице свойств горячей и холодной воды, но пока не понятно, какие именно свойства играют роль в этом случае: разница в переохлаждении, испарении, формировании льда, конвекции или воздействии разжиженных газов на воду при разных температурах.

Парадоксальность эффекта Мпембы в том, что время, в течение которого тело остывает до температуры окружающей среды, должно быть пропорционально разности температур этого тела и окружающей среды. Этот закон был установлен еще Ньютоном и с тех пор много раз подтверждался на практике. В данном же эффекте вода с температурой 100°С остывает до температуры 0°С быстрее, чем такое же количество воды с температурой 35°С.

Тем не менее, это еще не предполагает парадокс, поскольку эффекту Мпембы можно найти объяснение и в рамках известной физики. Вот несколько объяснений эффекта Мпембы:

Испарение

Горячая вода быстрее испаряется из контейнера, уменьшая тем самым свой объём, а меньший объем воды с той же температурой замерзает быстрее. Нагретая до 100 С вода теряет 16% своей массы при охлаждении до 0 С.

Эффект испарения – двойной эффект. Во-первых, уменьшается масса воды, которая необходима для охлаждения. И во-вторых, снижается температура из-за того, что уменьшается теплота испарения перехода из фазы воды в фазу пара.

Разница температур

Из-за того, что разница температур между горячей водой и холодным воздухом больше — следовательно теплообмен в этом случае идет интенсивнее и горячая вода быстрее охлаждается.

Переохлаждение

Когда вода охлаждается ниже 0 С она не всегда замерзает. При некоторых условиях она может претерпевать переохлаждение, продолжая оставаться жидкой при температурах ниже температуры точки замерзания. В некоторых случаях вода может оставаться жидкой даже при температуре –20 С.

Причина этому эффекту в том, что для того, чтобы начали формироваться первые кристаллы льда нужны центры кристаллообразования. Если их нет в жидкой воде, тогда переохлаждение будет продолжаться до тех пор, пока температура не понизится настолько, что кристаллы начнут формироваться спонтанно. Когда они начнут формироваться в переохлаждённой жидкости, они начнут расти быстрее, формируя лёдовую шугу, которая замерзая, будет образовывать лёд.

Горячая вода больше всего подвержена переохлаждению поскольку её нагревание устраняет растворённые газы и пузырьки, которые в свою очередь, могут служить центрами образования кристаллов льда.

Почему же переохлаждение заставляет горячую воду застывать быстрее? В случае с холодной водой, которая не переохлаждается происходит следующее. В этом случае тонкий слой льда будет образовываться на поверхности сосуда. Этот слой льда будет действовать как изолятор между водой и холодным воздухом и будет препятствовать дальнейшему испарению. Скорость формирования кристаллов льда в этом случае будет меньше. В случае с горячей водой, подвергающейся переохлаждению, переохлаждённая вода не имеет защитного поверхностного слоя льда. Поэтому она теряет тепло намного быстрее через открытый верх.

Когда процесс переохлаждения заканчивается и вода замерзает, теряется намного больше тепла и поэтому формируется больше льда.

Многие исследователи этого эффекта считают переохлаждение главным фактором в случае с эффектом Мпемба.

Конвекция

Холодная вода начинает замерзать сверху, ухудшая тем самым процессы теплоизлучения и конвекции, а значит и убыли тепла, тогда как горячая вода начинает замерзать снизу.

Объясняется этот эффект аномалией плотности воды. Вода имеет максимальную плотность при 4 С. Если охладить воду до 4 С и положить её при более низкой температуре, поверхностный слой воды замерзнет быстрее. Потому что эта вода менее плотная чем вода при температуре 4 С, она останется на поверхности, формируя тонкий холодный слой. При этих условиях тонкий слой льда будет формироваться на поверхности воды в течение короткого времени, но этот слой льда будет служить изолятором, защищающим нижние слои воды, которые будут оставаться при температуре 4 С. Поэтому дальнейший процесс охлаждения будет проходить медленнее.

В случае с горячей водой ситуация совершенно иная. Поверхностный слой воды будет охлаждаться более быстрее за счёт испарения и большей разницы температур. Кроме того, холодный слои воды более плотные, чем слои горячей воды, поэтому слой холодной воды будет опускаться вниз, поднимая слой тёплой воды на поверхность. Такая циркуляция воды обеспечивает быстрое падение температуры.

Но почему этот процесс не достигает точки равновесия? Для объяснения эффекта Мпембы с этой точки зрения конвекции следовало бы принять, что холодные и горячие слои воды разделены и сам процесс конвекции продолжается после того, как средняя температура воды опустится ниже 4 С.

Однако, нет экспериментальных данных, которые подтверждали бы эту гипотезу, что холодные и горячие слои воды разделены в процессе конвекции.

Растворённые в воде газы

Вода всегда содержит растворённые в ней газы – кислород и углекислый газ. Эти газы имеют способность уменьшать точку замерзания воды. Когда вода нагрета, эти газы выделяются из воды, поскольку их растворимость в воде при высокой температуре ниже. Поэтому когда горячая вода охлаждается, в ней всегда меньше растворённых газов, чем в не нагретой холодной воде. Поэтому точка замерзания нагретой воды выше и она замерзает быстрее. Этот фактор иногда рассматривается как главный при объяснении эффекта Мпембы, хотя никаких экспериментальных данных, подтверждающих этот факт нет.

Теплопроводность

Этот механизм может играть существенную роль когда вода помещается в морозильник холодильной камеры в небольших контейнерах. В этих условиях замечено, что контейнер с горячей водой протаивает под собой лёд морозильной камеры, улучшая тем самым тепловой контакт со стенкой морозилки и теплопроводность. В результате чего, тепло отводится от контейнера с горячей водой быстрее, чем от холодного. В свою очередь контейнер с холодной водой не протаивает под собой снег.

Все эти (а также другие) условия изучались во многих экспериментах, но однозначного ответа на вопрос — какие из них обеспечивают стопроцентное воспроизводство эффекта Мпембы — так и не было получено.

Так, например, в 1995 году немецкий физик Давид Ауэрбах изучал влияние переохлаждения воды на этот эффект. Он обнаружил, что горячая вода, достигая переохлажденного состояния, замерзает при более высокой температуре, чем холодная, а значит быстрее последней. Зато холодная вода достигает переохлажденного состояния быстрее горячей, компенсируя тем самым предыдущее отставание.

Кроме того, результаты Ауэрбаха противоречили полученным ранее данным, что горячая вода способна достичь большего переохлаждения из-за меньшего количества центров кристаллизации. При нагревании воды из нее удаляются растворенные в ней газы, а при ее кипячении выпадают в осадок некоторые растворенные в ней соли.

Утверждать пока можно только одно — воспроизводство этого эффекта существенно зависит от условий, в которых проводится эксперимент. Именно потому, что воспроизводится он далеко не всегда.

О. В. Мосин

Литературные
источники
:

«Hot water freezes faster than cold water. Why does it do so?», Jearl Walker in The Amateur Scientist, Scientific American, Vol. 237, No. 3, pp 246-257; September, 1977.

«The Freezing of Hot and Cold Water», G
.S. Kell in American Journal of Physics, Vol. 37, No. 5, pp 564-565; May, 1969.

«Supercooling and the Mpemba effect», David Auerbach, in American Journal of Physics, Vol. 63, No. 10, pp 882-885; Oct, 1995.

«The Mpemba effect: The freezing times of hot and cold water», Charles A. Knight, in American Journal of Physics, Vol. 64, No. 5, p 524; May, 1996.

В 1963 году школьник из Танзании по имени Эрасто Мпемба задал своему учителю глупый вопрос — почему в его морозилке теплое мороженое замерзает быстрее, чем холодное?

Будучи учеником Магамбинской средней школы в Танзании Эрасто Мпемба делал практическую работу по поварскому делу. Ему нужно было изготовить самодельное мороженое – вскипятить молоко, растворить в нём сахар, охладить его до комнатной температуры, а затем поставить в холодильник для замерзания. По-видимому, Мпемба не был особо усердным учеником и промедлил с выполнением первой части задания. Опасаясь, что не успеет к концу урока, он поставил в холодильник ещё горячее молоко. К его удивлению, оно замерзло даже раньше, чем молоко его товарищей, приготовленное по заданной технологии.

Он обратился за разъяснениями к учителю физики, но тот лишь посмеялся над учеником, сказав следующее: «Это не всемирная физика, а физика Мпембы». После этого Мпемба экспериментировал не только с молоком, но и с обычной водой.

Во всяком случае, уже будучи учеником Мквавской средней школы он задал вопрос профессору Деннису Осборну из университетского колледжа в Дар-Эс-Саламе (приглашенному директором школы прочесть ученикам лекцию по физике) именно по поводу воды: «Если взять два одинаковых контейнера с равными объёмами воды так, что в одном из них вода имеет температуру 35°С, а в другом – 100°С, и поставить их в морозилку, то во втором вода замерзнет быстрее. Почему?» Осборн заинтересовался этим вопросом и вскоре в 1969 году они вместе с Мпембой опубликовали результаты своих экспериментов в журнале «Physics Education». С тех пор обнаруженный ими эффект называется эффектом Мпембы.

Вам интересно узнать почему так происходит? Буквально несколько лет назад ученым удалось объяснить данное явление …

Эффект Мпембы (Парадокс Мпембы) – парадокс, который гласит, что горячая вода при некоторых условиях замерзает быстрее, чем холодная, хотя при этом она должна пройти температуру холодной воды в процессе замерзания. Данный парадокс является экспериментальным фактом, противоречащим обычным представлениям, согласно которым при одних и тех же условиях более нагретому телу для охлаждения до некоторой температуры требуется больше времени, чем менее нагретому телу для охлаждения до той же температуры.

Этот феномен замечали в своё время Аристотель, Френсис Бэкон и Рене Декарт. До сих пор никто точно не знает, как объяснить этот странный эффект. У учёных нет единой версии, хотя существует много. Всё дело в разнице свойств горячей и холодной воды, но пока не понятно, какие именно свойства играют роль в этом случае: разница в переохлаждении, испарении, формировании льда, конвекции или воздействии разжиженных газов на воду при разных температурах. Парадоксальность эффекта Мпембы в том, что время, в течение которого тело остывает до температуры окружающей среды, должно быть пропорционально разности температур этого тела и окружающей среды. Этот закон был установлен ещё Ньютоном и с тех пор много раз подтверждался на практике. В данном же эффекте вода с температурой 100°С остывает до температуры 0°С быстрее, чем такое же количество воды с температурой 35°С.

С тех пор высказывались разные версии, одна из которых звучала следующим образом: часть горячей воды сначала просто испаряется, а потом, когда осталось меньшее её количество, вода застывает быстрее. Эта версия, в силу своей простоты, стала самой популярной, но учёных удовлетворяла не полностью.

Ныне команда исследователей из Технологического университета Наньян в Сингапуре (Nanyang Technological University) во главе с химиком Си Чжаном (Xi Zhang) заявила, что им удалось разрешить вековую загадку о том, почему тёплая вода застывает быстрее, чем холодная. Как выяснили китайские специалисты, секрет кроется в количестве энергии, запасённой в водородных связях между молекулами воды.

Как известно, молекулы воды состоят из одного атома кислорода и двух атомов водорода, удерживаемых вместе ковалентными связями, что на уровне частиц выглядит как обмен электронами. Другой известный факт заключается в том, что атомы водорода притягиваются к атомам кислорода из соседних молекул — при этом образуются водородные связи.

В это же время молекулы воды в целом отталкиваются друг от друга. Учёные из Сингапура заметили: чем теплее вода, тем большим оказывается расстояние между молекулами жидкости из-за увеличения отталкивающих сил. В результате водородные связи растягиваются, а следовательно, запасают большую энергию. Эта энергия высвобождается при охлаждении воды − молекулы сближаются друг с другом. А отдача энергии, как известно, и означает охлаждение.

Вот какие предположения выдвигаются учеными:

Испарение

Горячая вода быстрее испаряется из контейнера, уменьшая тем самым свой объём, а меньший объем воды с той же температурой замерзает быстрее. Нагретая до 100°С вода теряет 16% своей массы при охлаждении до 0°С. Эффект испарения – двойной эффект. Во-первых, уменьшается масса воды, которая необходима для охлаждения. И во-вторых, из-за испарения понижается её температура.

Разница температур

Из-за того, что разница температур между горячей водой и холодным воздухом больше – следовательно, теплообмен в этом случае идет интенсивнее и горячая вода быстрее охлаждается.

Переохлаждение
Когда вода охлаждается ниже 0°С она не всегда замерзает. При некоторых условиях она может претерпевать переохлаждение, продолжая оставаться жидкой при температурах ниже температуры точки замерзания. В некоторых случаях вода может оставаться жидкой даже при температуре –20°С. Причина этого эффекта в том, что для того, чтобы начали формироваться первые кристаллы льда, нужны центры кристаллообразования. Если их нет в жидкой воде, тогда переохлаждение будет продолжаться до тех пор, пока температура не понизится настолько, что кристаллы начнут формироваться спонтанно. Когда они начнут формироваться в переохлаждённой жидкости, они начнут расти быстрее, формируя лёдовую шугу, которая замерзая, будет образовывать лёд. Горячая вода больше всего подвержена переохлаждению поскольку её нагревание устраняет растворённые газы и пузырьки, которые в свою очередь, могут служить центрами образования кристаллов льда. Почему же переохлаждение заставляет горячую воду застывать быстрее? В случае с холодной водой, которая не переохлаждается, происходит следующее: на её поверхности образуется тонкий слой льда, который действует как изолятор между водой и холодным воздухом, и тем самым препятствует дальнейшему испарению. Скорость формирования кристаллов льда в этом случае будет меньше. В случае с горячей водой, подвергающейся переохлаждению, переохлаждённая вода не имеет защитного поверхностного слоя льда. Поэтому она теряет тепло намного быстрее через открытый верх. Когда процесс переохлаждения заканчивается и вода замерзает, теряется намного больше тепла и поэтому формируется больше льда. Многие исследователи этого эффекта считают переохлаждение главным фактором в случае с эффектом Мпемба.
Конвекция

Холодная вода начинает замерзать сверху, ухудшая тем самым процессы теплоизлучения и конвекции, а значит и убыли тепла, тогда как горячая вода начинает замерзать снизу. Объясняется этот эффект аномалией плотности воды. Вода имеет максимальную плотность при 4°С. Если охладить воду до 4°С и поместить её в среду с более низкой температурой, поверхностный слой воды замерзнет быстрее. Потому что эта вода менее плотная чем вода при температуре 4°С, она останется на поверхности, формируя тонкий холодный слой. При этих условиях тонкий слой льда будет формироваться на поверхности воды в течение короткого времени, но этот слой льда будет служить изолятором, защищающим нижние слои воды, которые будут оставаться при температуре 4°С. Поэтому дальнейший процесс охлаждения будет проходить медленнее. В случае с горячей водой ситуация совершенно иная. Поверхностный слой воды будет охлаждаться более быстро за счёт испарения и большей разницы температур. Кроме того, холодные слои воды более плотные, чем слои горячей воды, поэтому слой холодной воды будет опускаться вниз, поднимая слой тёплой воды на поверхность. Такая циркуляция воды обеспечивает быстрое падение температуры. Но почему этот процесс не достигает точки равновесия? Для объяснения эффекта Мпембы с точки зрения конвекции следовало бы принять, что холодные и горячие слои воды разделены и сам процесс конвекции продолжается после того, как средняя температура воды опустится ниже 4°С. Однако нет экспериментальных данных, которые подтверждали бы эту гипотезу, что холодные и горячие слои воды разделены в процессе конвекции.

Растворённые в воде газы

Вода всегда содержит растворённые в ней газы – кислород и углекислый газ. Эти газы имеют способность уменьшать точку замерзания воды. Когда вода нагрета, эти газы выделяются из воды, поскольку их растворимость в воде при высокой температуре ниже. Поэтому когда горячая вода охлаждается, в ней всегда меньше растворённых газов, чем в не нагретой холодной воде. Поэтому точка замерзания нагретой воды выше, и она замерзает быстрее. Этот фактор иногда рассматривается как главный при объяснении эффекта Мпембы, хотя никаких экспериментальных данных, подтверждающих этот факт нет.

Теплопроводность

Этот механизм может играть существенную роль, когда вода помещается в морозильник холодильной камеры в небольших контейнерах. В этих условиях замечено, что контейнер с горячей водой протаивает под собой лёд морозильной камеры, улучшая тем самым тепловой контакт со стенкой морозилки и теплопроводность. В результате чего, тепло отводится от контейнера с горячей водой быстрее, чем от холодного. В свою очередь контейнер с холодной водой не протаивает под собой снег. Все эти (а также другие) условия изучались во многих экспериментах, но однозначного ответа на вопрос – какие из них обеспечивают стопроцентное воспроизводство эффекта Мпембы – так и не было получено. Так, например, в 1995 году немецкий физик Давид Ауэрбах изучал влияние переохлаждения воды на этот эффект. Он обнаружил, что горячая вода, достигая переохлажденного состояния, замерзает при более высокой температуре, чем холодная, а значит быстрее последней. Зато холодная вода достигает переохлаждённого состояния быстрее горячей, компенсируя тем самым предыдущее отставание. Кроме того, результаты Ауэрбаха противоречили полученным ранее данным, что горячая вода способна достичь большего переохлаждения из-за меньшего количества центров кристаллизации. При нагревании воды из нее удаляются растворенные в ней газы, а при её кипячении выпадают в осадок некоторые растворенные в ней соли. Утверждать пока можно только одно – воспроизводство этого эффекта существенно зависит от условий, в которых проводится эксперимент. Именно потому, что воспроизводится он далеко не всегда.

А вот как говорят, наиболее вероятная причина.

Как пишут химики в своей статье, которую можно найти на сайте препринтов arXiv.org, в горячей воде водородные связи натягиваются сильнее, чем в холодной. Таким образом, оказывается, что в водородных связях горячей воды хранится больше энергии, а значит, её высвобождается больше при охлаждении до минусовых температур. По этой причине застывание происходит быстрее.

На сегодняшний день учёные разгадали эту загадку лишь теоретически. Когда они представят убедительные доказательства своей версии, то вопрос о том, почему горячая вода застывает быстрее холодной, можно будет считать закрытым.

Эффект Мпембы
(Парадокс Мпембы) — парадокс, который гласит, что горячая вода при некоторых условиях замерзает быстрее, чем холодная, хотя при этом она должна пройти температуру холодной воды в процессе замерзания. Данный парадокс является экспериментальным фактом, противоречащим обычным представлениям, согласно которым при одних и тех же условиях более нагретому телу для охлаждения до некоторой температуры требуется больше времени, чем менее нагретому телу для охлаждения до той же температуры.

Этот феномен замечали в своё время Аристотель, Френсис Бэкон и Рене Декарт, однако лишь в 1963 году танзанийский школьник Эрасто Мпемба установил, что горячая смесь мороженого замерзает быстрее, чем холодная.

Будучи учеником Магамбинской средней школы в Танзании Эрасто Мпемба делал практическую работу по поварскому делу. Ему нужно было изготовить самодельное мороженое — вскипятить молоко, растворить в нем сахар, охладить его до комнатной температуры, а затем поставить в холодильник для замерзания. По-видимому, Мпемба не был особо усердным учеником и промедлил с выполнением первой части задания. Опасаясь, что не успеет к концу урока, он поставил в холодильник еще горячее молоко. К его удивлению, оно замерзло даже раньше, чем молоко его товарищей, приготовленное по заданной технологии.

После этого Мпемба экспериментировал не только с молоком, но и с обычной водой. Во всяком случае, уже будучи учеником Мквавской средней школы он задал вопрос профессору Деннису Осборну из университетского колледжа в Дар-Эс-Саламе (приглашенному директором школы прочесть ученикам лекцию по физике) именно по поводу воды: «Если взять два одинаковых контейнера с равными объемами воды так, что в одном из них вода имеет температуру 35°С, а в другом — 100°С, и поставить их в морозилку, то во втором вода замерзнет быстрее. Почему?» Осборн заинтересовался этим вопросом и вскоре в 1969 году они вместе с Мпембой опубликовали результаты своих экспериментов в журнале «Physics Education». С тех пор обнаруженный ими эффект называется эффектом Мпембы
.

До сих пор никто точно не знает, как объяснить этот странный эффект. У учёных нет единой версии, хотя существует много. Всё дело в разнице свойств горячей и холодной воды, но пока не понятно, какие именно свойства играют роль в этом случае: разница в переохлаждении, испарении, формировании льда, конвекции или воздействии разжиженных газов на воду при разных температурах.

Парадоксальность эффекта Мпембы в том, что время, в течение которого тело остывает до температуры окружающей среды, должно быть пропорционально разности температур этого тела и окружающей среды. Этот закон был установлен еще Ньютоном и с тех пор много раз подтверждался на практике. В данном же эффекте вода с температурой 100°С остывает до температуры 0°С быстрее, чем такое же количество воды с температурой 35°С.

Тем не менее, это еще не предполагает парадокс, поскольку эффекту Мпембы можно найти объяснение и в рамках известной физики. Вот несколько объяснений эффекта Мпембы:

Испарение

Горячая вода быстрее испаряется из контейнера, уменьшая тем самым свой объём, а меньший объем воды с той же температурой замерзает быстрее. Нагретая до 100 С вода теряет 16% своей массы при охлаждении до 0 С.

Эффект испарения – двойной эффект. Во-первых, уменьшается масса воды, которая необходима для охлаждения. И во-вторых, снижается температура из-за того, что уменьшается теплота испарения перехода из фазы воды в фазу пара.

Разница температур

Из-за того, что разница температур между горячей водой и холодным воздухом больше — следовательно теплообмен в этом случае идет интенсивнее и горячая вода быстрее охлаждается.

Переохлаждение

Когда вода охлаждается ниже 0 С она не всегда замерзает. При некоторых условиях она может претерпевать переохлаждение, продолжая оставаться жидкой при температурах ниже температуры точки замерзания. В некоторых случаях вода может оставаться жидкой даже при температуре –20 С.

Причина этому эффекту в том, что для того, чтобы начали формироваться первые кристаллы льда нужны центры кристаллообразования. Если их нет в жидкой воде, тогда переохлаждение будет продолжаться до тех пор, пока температура не понизится настолько, что кристаллы начнут формироваться спонтанно. Когда они начнут формироваться в переохлаждённой жидкости, они начнут расти быстрее, формируя лёдовую шугу, которая замерзая, будет образовывать лёд.

Горячая вода больше всего подвержена переохлаждению поскольку её нагревание устраняет растворённые газы и пузырьки, которые в свою очередь, могут служить центрами образования кристаллов льда.

Почему же переохлаждение заставляет горячую воду застывать быстрее? В случае с холодной водой, которая не переохлаждается происходит следующее. В этом случае тонкий слой льда будет образовываться на поверхности сосуда. Этот слой льда будет действовать как изолятор между водой и холодным воздухом и будет препятствовать дальнейшему испарению. Скорость формирования кристаллов льда в этом случае будет меньше. В случае с горячей водой, подвергающейся переохлаждению, переохлаждённая вода не имеет защитного поверхностного слоя льда. Поэтому она теряет тепло намного быстрее через открытый верх.

Когда процесс переохлаждения заканчивается и вода замерзает, теряется намного больше тепла и поэтому формируется больше льда.

Многие исследователи этого эффекта считают переохлаждение главным фактором в случае с эффектом Мпемба.

Конвекция

Холодная вода начинает замерзать сверху, ухудшая тем самым процессы теплоизлучения и конвекции, а значит и убыли тепла, тогда как горячая вода начинает замерзать снизу.

Объясняется этот эффект аномалией плотности воды. Вода имеет максимальную плотность при 4 С. Если охладить воду до 4 С и положить её при более низкой температуре, поверхностный слой воды замерзнет быстрее. Потому что эта вода менее плотная чем вода при температуре 4 С, она останется на поверхности, формируя тонкий холодный слой. При этих условиях тонкий слой льда будет формироваться на поверхности воды в течение короткого времени, но этот слой льда будет служить изолятором, защищающим нижние слои воды, которые будут оставаться при температуре 4 С. Поэтому дальнейший процесс охлаждения будет проходить медленнее.

В случае с горячей водой ситуация совершенно иная. Поверхностный слой воды будет охлаждаться более быстрее за счёт испарения и большей разницы температур. Кроме того, холодный слои воды более плотные, чем слои горячей воды, поэтому слой холодной воды будет опускаться вниз, поднимая слой тёплой воды на поверхность. Такая циркуляция воды обеспечивает быстрое падение температуры.

Но почему этот процесс не достигает точки равновесия? Для объяснения эффекта Мпембы с этой точки зрения конвекции следовало бы принять, что холодные и горячие слои воды разделены и сам процесс конвекции продолжается после того, как средняя температура воды опустится ниже 4 С.

Однако, нет экспериментальных данных, которые подтверждали бы эту гипотезу, что холодные и горячие слои воды разделены в процессе конвекции.

Растворённые в воде газы

Вода всегда содержит растворённые в ней газы – кислород и углекислый газ. Эти газы имеют способность уменьшать точку замерзания воды. Когда вода нагрета, эти газы выделяются из воды, поскольку их растворимость в воде при высокой температуре ниже. Поэтому когда горячая вода охлаждается, в ней всегда меньше растворённых газов, чем в не нагретой холодной воде. Поэтому точка замерзания нагретой воды выше и она замерзает быстрее. Этот фактор иногда рассматривается как главный при объяснении эффекта Мпембы, хотя никаких экспериментальных данных, подтверждающих этот факт нет.

Теплопроводность

Этот механизм может играть существенную роль когда вода помещается в морозильник холодильной камеры в небольших контейнерах. В этих условиях замечено, что контейнер с горячей водой протаивает под собой лёд морозильной камеры, улучшая тем самым тепловой контакт со стенкой морозилки и теплопроводность. В результате чего, тепло отводится от контейнера с горячей водой быстрее, чем от холодного. В свою очередь контейнер с холодной водой не протаивает под собой снег.

Все эти (а также другие) условия изучались во многих экспериментах, но однозначного ответа на вопрос — какие из них обеспечивают стопроцентное воспроизводство эффекта Мпембы — так и не было получено.

Так, например, в 1995 году немецкий физик Давид Ауэрбах изучал влияние переохлаждения воды на этот эффект. Он обнаружил, что горячая вода, достигая переохлажденного состояния, замерзает при более высокой температуре, чем холодная, а значит быстрее последней. Зато холодная вода достигает переохлажденного состояния быстрее горячей, компенсируя тем самым предыдущее отставание.

Кроме того, результаты Ауэрбаха противоречили полученным ранее данным, что горячая вода способна достичь большего переохлаждения из-за меньшего количества центров кристаллизации. При нагревании воды из нее удаляются растворенные в ней газы, а при ее кипячении выпадают в осадок некоторые растворенные в ней соли.

Утверждать пока можно только одно — воспроизводство этого эффекта существенно зависит от условий, в которых проводится эксперимент. Именно потому, что воспроизводится он далеко не всегда.

В этой статье мы рассмотрим вопрос, почему горячая вода замерзает быстрее холодной.

Нагретая вода замерзает намного быстрее, чем холодная! Это удивительное свойство воды, точное объяснение которому ученые не могут найти до сих пор, известно с древнейших времен. Например, еще у Аристотеля встречается описание зимней рыбалки: рыбаки вставляли удочки в отверстия во льду, и, чтобы они скорее вмерзли, поливали лед теплой водой. Название этого явления получило по имени Эрасто Мпембы в 60-е годы XX века. Мнемба заметил странный эффект, когда готовил мороженое, и обратился за объяснениями к своему преподавателю физики — доктору Денису Осборну. Мпемба и доктор Осборн экспериментировали с водой разной температуры и сделали вывод: почти кипящая вода начинает замерзать гораздо быстрее, чем вода комнатной температуры. Другие ученые проводили собственные эксперименты и каждый раз получали похожие результаты.

Объяснение физического явления

Общепризнанного объяснения, почему же так происходит, пока нет. Многие исследователи предполагают, что все дело в переохлаждении жидкости, которое происходит, когда ее температура опускается ниже температуры замерзания. Иначе говоря, если вода замерзает при температуре ниже 0°С, то переохлажденная вода может иметь температуру, к примеру, -2°С и при этом оставаться жидкой, не превращаясь в лед. Когда мы пытаемся заморозить холодную воду, есть вероятность, что она сначала переохладится, а затвердеет только через какое-то время. В нагретой воде происходят другие процессы. Ее более быстрое превращение в лед связывают с конвекцией.

Конвекция
— это физическое явление, при котором теплые нижние слои жидкости поднимаются, а верхние, остывшие, опускаются.

Кажется очевидным, что холодная вода замерзает быстрее горячей, поскольку в равных условиях горячей воде требуется больше времени, чтобы остыть и впоследствии — замерзнуть. Однако тысячелетние наблюдения, а также современные эксперименты показали, что верно и обратное: при определенных условиях горячая вода замерзает быстрее холодной. Научный канал Sciencium объясняет это явление:

Как объясняется на видео выше, феномен, когда горячая вода замерзает быстрее холодной, известен как эффект Мпембы, названный по имени Эрасто Мпемба — студента из Танзании, который в 1963 году делал мороженое как часть школьного проекта. Студенты должны были довести до кипения смесь сливок и сахара, дать ему остыть, а затем положить в морозилку.

Вместо этого Эрасто поставил свою смесь сразу, раскаленной, не дожидаясь, пока она остынет. В итоге, через 1,5 часа его смесь уже была заморожена, а смеси других учеников — нет. Заинтересовавшись явлением, Мпемба начал изучать вопрос вместе с профессором физики Денисом Осборном, и в 1969 году они опубликовали статью, в которой говорилось, что теплая вода замерзает быстрее, чем холодная вода. Это было первое рецензируемое подобное исследование, однако само явление упоминается еще в бумагах Аристотеля, датируемых IV веком до н. э. Френсис Бэкон и Декарт также отмечали это явление в своих исследованиях.

В видео перечислены несколько вариантов объяснений происходящего:

1. Мороз является диэлектриком, и поэтому морозная холодная вода хранит тепло лучше, чем теплый стакан, что плавит лед, соприкасаясь с ним
2. В холодной воде больше растворенных газов, чем в теплой, и исследователи предполагают, что это может играть роль в скорости охлаждения, хотя пока непонятно как
3. Горячая вода теряет больше водных молекул за счет испарения, поэтому их меньше остается для заморозки
4. Теплая вода может охлаждаться быстрее за счет увеличения конвективных течений. Эти течения возникают, поскольку в первую очередь вода в стакане охлаждается на поверхности и по бокам, заставляя холодную воду тонуть, а горячую — подниматься. В теплом стакане конвективные течения более активны, что может повлиять на скорость охлаждения.

Однако в 2016 году было проведено тщательно контролируемое исследование, которое, показала обратное: горячая вода замерзала намного медленнее холодной. При этом ученые заметили, что изменение местоположения термопары — прибора, определяющего перепады температуры, — всего на сантиметр ведет к появлению эффекта Мпемба. Изучение других подобных работ показало, что во всех случаях, когда наблюдался этот эффект, имело место смещение термопары в пределах сантиметра.

Тепловое истощение и тепловой удар – риски жаркой погоды

Жаркая погода  является источником повышенной опасности для детей и людей с ослабленным здоровьем. В сочетании с повышенной влажностью риски возрастают. Главные правила – избегать длительного пребывания на улице, обязательно надевать головной убор, и ограничить физическую активность на открытом воздухе в пик жары. Учитывая, что жажда не является обязательным признаком обезвоживания организма, человек может не заметить перегрева. Чтобы ребенок легче переносил жару, можно обтирать ребенка влажным полотенцем и давать больше пить. Учтите, что дети перегреваются в 3-5 раз быстрее взрослых, поэтому даже в морозную погоду одетый малыш, которого оставили в машине с обогревателем и на солнце, может серьезно пострадать.

Нарушения, вызванные воздействием высоких температур, развиваются в результате сочетания повышенного поступления тепла и пониженной теплоотдачи.

Нарушение охлаждения тела может быть обосновано ожирением, высокой влажностью, высокой температурой окружающей среды, теплой одеждой и любыми другими факторами, которые ухудшают потоотделение или испарение пота.

В группу высокого риска входят пожилые люди и дети младшего возраста. Риск у пожилых людей повышен, так как они чаще принимают препараты, увеличивающие риск, у них чаще развивается дегидратация и сердечная недостаточность.   У детей повышенный риск связан с более высоким соотношением площади поверхности тела к его массе (что создает условия для большего потребления тепла из окружающей среды с жаркие дни) и с меньшей скоростью производства пота. Дети медленнее акклиматизируются и меньше ощущают жажду. И пожилые люди, и маленькие дети могут быть относительно малоподвижны, что не дает им возможности самостоятельно покинуть место воздействия высокой температуры.

В очень жаркую погоду детям и пожилым людям не следует оставаться в непроветриваемых помещениях, если в них не предусмотрен кондиционер.

Взрослые ни в коем случае не должны оставлять детей в машине летом! При температуре воздуха на улице в 27С в машине она на 10 градусов выше, даже если окна открыты. Критическое состояние — тепловой удар, наступает очень быстро, и является одной из причин гибели детей. Даже если ребенку удастся оказать квалифицированную помощь вовремя, последствия теплового удара могут быть необратимы. При температуре 42 С возникают судороги, потеря сознания, рвота, может наступить отек мозга.

Если вы путешествуете с ребенком в душном транспорте, можно надеть ему на шею тонкий шарф, смоченный в прохладной воде, или просто кусок ткани. Вода может быть даже теплой – главное, что она охладит место расположения крупных сосудов. Придя домой ополосните кисти рук и шею холодной водой

Также старайтесь придерживаться следующих правил:

не позволяйте детям залезать в автомобиль для игр;

не оставляйте открытыми двери;

когда ведете машину, проверяйте, чтобы сиденье автокресла не перегревалось;

летом используйте специальные светлые чехлы для детского сидения, которые лучше впитывают пот и притягивают меньше тепла.

Тепловое истощение – это не угрожающий жизни клинический синдром, проявляющийся слабостью, недомоганием, тошнотой, обморочными состояниями и другими неспецифическими симптомами, вызванными тепловым истощением. Терморегуляция и функции ЦНС не нарушены, однако, как правило, имеет место дегидратация и возможно умеренное повышение температуры тела. Лечение: отдых в прохладном месте и возмещение потери жидкости.

Тепловое истощение отличается от теплового удара отсутствием нарушений со стороны головного мозга (например, спутанности сознания, атаксии).

Симптомы часто неспецифичны, и пациенты могут не понимать, что причина в перегреве. Возможны общий дискомфорт, слабость, головокружение, головная боль, тошнота, иногда рвота. Могут возникнуть обмороки, связанные с длительным пребыванием на жаре (тепловой обморок). При осмотре больной выглядит утомленным, обычно у него отмечаются повышенная потливость и тахикардия, возможна ортостатическая гипотензия. Психическое состояние не страдает в отличие от случаев теплового удара. Температура нормальная, а при повышении обычно не превышает 40 °C.

Диагноз теплового истощения выставляется на основании клинических данных, дополнительные анализы выполняются по показаниям для исключения других похожих по клинической картине состояний.

(Помните: даже небольшое алкогольное опьянение в сочетании с палящим солнцем может привести к перегреву, а сильно пьяный человек и вовсе не будет чувствовать, что организм «закипает»! Если при этом человек окажется в открытой воде, он может потерять сознание и утонуть.  Произойдет это незаметно для окружающих, и   оказать первую помощь можно не успеть)

Тепловой удар – это гипертермия, сопровождающаяся системной воспалительной реакцией, которая вызывает полиорганную недостаточность и часто приводит к смерти. Симптомы включают повышение температуры > 40 °С и нарушение психического состояния; потоотделение может отсутствовать. Диагноз может поставить только медицинский работник. Однако, есть определенные симптомы, на которые нужно обратить внимание. Крайне важно действовать быстро, и первым делом позвонить 112 или 103.

Классический тепловой удар развивается в течение 2–3 дней воздействия высоких температур. Чаще возникает летом, в жаркую погоду, обычно у пожилых малоподвижных людей, проживающих в помещениях без кондиционера, часто с ограниченным доступом к жидкостям. Тепловой удар может быстро возникнуть у детей, оставшихся в душной машине, особенно с закрытыми окнами.

Основными признаками являются дисфункция ЦНС, колеблющаяся от спутанности сознания и странного поведения до делирия, судорог и комы. Атаксия может быть ранним симптомом. Часто возникают тахикардия, даже в положении лежа на спине, и тахипноэ. Потливость может как присутствовать, так и отсутствовать. Температура повышается > 40 °C.

Тепловой удар отличается от теплового истощения исчерпанием компенсаторных механизмов теплоотдачи, наличием дисфункции ЦНС и повышением температуры > 40 °C.

В случае теплового удара следует немедленно вызвать скорую помощь, так как это угрожающее жизни состояние. Пострадавшего переместить в прохладное место, включить вентилятор, положить компрессы со льдом на ладони, стопы, щёки, на тело распылять едва теплую воду. Попытки охладить человека нужно продолжать до приезда скорой. Применять какие-либо препараты, если вы не имеете квалификации медработника, нельзя.

Чтобы избежать перегрева, вовремя восполняйте потери жидкости организмом, лучше для этого использовать чистую воду. Сладкие напитки только усилят жажду. Существует распространенное заблуждение, что утолить ее можно пивом. Однако алкоголь, содержащийся в нем, будет только способствовать дегидратации организма, а жаркая погода усилит нагрузку на выделительную систему, которая и так работает в полную силу. Жидкость необходимо пить вне зависимости от ощущения жажды через каждые несколько часов.   Максимум чистого поглощения воды в кишечнике составляет около 20 мл/мин (1200 мл/ч, что ниже максимальной скорости потоотделения 2000 мл/ч).

Тепловой удар нужно различать от солнечного удара, а также от отравления (особенно у маленьких детей). Если вы не специалист, вам будет сложно правильно определить болезненное состояние. Поэтому, чем скорее вы обратитесь за медицинской помощью, тем эффективнее будет лечение.

Фермеры раскрыли лайфхаки спасения животных: поилки для пчел, кубики льда

От рекордной жары, установившейся в столичном регионе, страдают не только люди, но и животные. С домашними питомцами, конечно, проще, им можно создать комфорт в отдельно взятой квартире. А вот как уберечь от палящих лучей дворовую животину?

«МК» опросил подмосковных фермеров.

— Нынешняя жара форс-мажор прежде всего для селянина, — считает луховицкий фермер и пчеловод Василий Тимофеев. — Если в городе в офисах при температуре 28–29 градусов сотрудникам сокращают рабочий день на час, два, а то и на три, то мы работаем и при 36 градусах. Конечно, это изматывает, сказывается усталость от перегрева.

Он говорит, что животным в эти дни нужно больше давать воды. В частности, очень тяжело переносят зной курицы у них нет потовых желез, тепло не выходит из организма в виде пота. Уже две курицы из 150 у него умерли. «Если животные или птицы ходят по подворью, нужно организовать им тень. Обычно куры выпивают у меня по два ведра воды в день, сегодня я наливаю по 5–6. Вода холодная, из скважины, температура 7 градусов».

Вообще птичники утверждают, что жару куры переносят гораздо хуже, чем зимнюю стужу. При температуре 40 градусов и выше может даже начаться мор. Воды в такие дни они потребляют примерно в 5 раз больше, чем обычно.

Но только не теплую. Птице нужна очень холодная вода, желательно даже с плавающими кубиками льда. Вот почему хозяевам вместо зерна рекомендуют давать пернатым замороженные плоды или ягоды. Еще лучше в старом корыте организовать бассейн с холодной водой, чтобы они периодически в нем бултыхались.

А вот пчелы у фермера такую температуру переносят вполне себе хорошо. Единственное, о чем должен позаботиться пасечник, — о воде, без которой «ни туды и ни сюды».

Оказывается, относительно своего веса пчелы пьют воды гораздо больше, чем… коровы!

— Вокруг пасеки поставил поилки, оборудовал их сетками и веточками, чтобы пчелы могли садиться и пить воду, — поясняет Василий Сергеевич. — Она при такой жаре быстро испаряется, приходится постоянно подливать. Недалеко есть еще небольшая речушка — естественный водоем обязательно должен быть вблизи пасеки, это обязательное условие.

Как нам сообщил глава Московского крестьянского союза Рамиль Булатов, подмосковные фермеры относительно спокойно переживают нынешнюю жару, серьезных ЧП не случилось, удается сглаживать ситуацию.

— Буквально вчера позвонили из одного животноводческого КФХ в Талдомском районе, там высох колодец, из которого брали воду для коров, — рассказывает он. — Большая беда в такое время остаться без воды. Сейчас всем миром ищем большую бочку для этого хозяйства, чтобы можно было пополнять запасы воды. Других происшествий не было.

Надои у буренок резко снизились, в хозяйстве самого Булатова, как, наверное, и у остальных фермеров, их перевели на стойловое содержание. «Мы своих животных на пастбище выводим по ночам, когда чуть прохладнее».

Мне рассказывают, что коровы, как и куры, жару тоже переносят хуже, чем холод. В морозные дни у них увеличивается потребность в дополнительной энергии, буренки много едят, и, соответственно, растут их надои. А в жару все с точностью до наоборот. Чтобы не образовывалось дополнительное тепло, животные меньше питаются и теряют продуктивность.

— При температуре 29 градусов надои снижаются на 30%, — говорит фермерша из Одинцова Ольга Ивлева. — Для высокоудойных коров это примерно 10 литров молока в день. Самая комфортная для них температура 20–22 градуса.

Правда, на хозяйстве Ольги Петровны падение продуктивности не сказывается. В эти дни здесь идут отелы — и молодые мамы, как говорится, дают стране молока.

Но каким образом можно защитить скотину от беспрецедентной жары?

На сегодняшний день выгулы на пастбище у Ивлевой отменены, на коров при такой температуре, говорит она, нападают полчища оводов. Потому все буренки переведены на стойловое содержание, а сено им ежедневно привозят аж из Шаховского района, где у фермера в аренде площади под многолетние травы.

Потом, чтобы снизить температуру на ферме, с обеих сторон постоянно открыты ворота и все двери. Получается неплохая вентиляция. А чтобы ее улучшить, она советует ставить дополнительно вентиляторы. В зависимости от мощности они снижают температуру в помещении на 3,3–5,6 градуса.

«Сейчас всем тяжело, ждем, когда станет прохладнее и пойдут дожди», — говорит она.

Как считает председатель Московского союза виноградарей Николай Сидорцов, нынешняя жара на посадках дачников отразится только самым положительным образом. Конечно, в том случае, если растения при такой температуре обильно поливать. Да, клубника получается мелковатой. Зато от солнца она набирает сладость, и ягоды будут более вкусные.

Общий посыл для садоводов — поливать и еще раз поливать. Виноград, яблони, овощи. Нужно иметь в виду, что огурцы следует поливать сверху вниз, а помидоры — под самый корень, иначе появятся грибковые заболевания.

Для профилактики виноград необходимо опрыскивать против грибка специальными препаратами, яблони в этот период подкормить минеральными удобрениями — фосфорными или лучше калийными. По кроне деревьев прокопать канавку и засыпать туда подкормку.

Такого же мнения (что в нынешней жаре больше плюсов, чем минусов) придерживаются и крестьяне. При том условии, добавляют они, что нынешняя жара не будет длительной и скоро закончится дождями и долгожданной прохладой.

Вопросы и ответы по увлажнителям и очистителям воздуха

Какие виды увлажнителей бывают и какой лучше выбрать?

Сегодня на рынке представлено три основных вида увлажнителей воздуха для бытового использования – приборы традиционного (испарительного) типа, паровые и ультразвуковые. Различаются они, главным образом, принципом работы.

Традиционные (испарительные) увлажнители воздуха основываются на холодном испарении воды, без термического нагревания. Процесс испарения происходит с помощью специальных устройств – испарителей – на которые подается вода из резервуара. Самый простой и самый бюджетный вариант, однако наименее практичный, поскольку в таком приборе нет возможности контролировать интенсивность увлажнения и поднять ее до нужных значений. Данная конструкция допускает достижение лишь тех показателей влажности воздуха, которые возможны при испарении воды в конкретных температурных условиях.

Паровые увлажнители используют в работе принцип испарения воды при кипении. Они нагревают воду до температуры кипения, в результате чего она начинает преобразовываться в пар, интенсивно увлажняя воздух. Поэтому они достаточно эффективны и позволяют быстро достичь желаемых параметров влажности. Однако, они небезопасны, поскольку выдают очень горячий пар, который легко может обжечь.

Ультразвуковые увлажнители – наиболее современные и технологичные устройства. В основе конструкции – пластина, которая вибрирует с ультразвуковой частотой. На нее из резервуара поступает вода и распадается на микроскопические капли, которые после этого при помощи вентилятора попадают в комнату, эффективно увлажняя воздух. Данный вид устройств – самый безопасный из имеющихся на рынке. Он обладает конструкцией высокой надежности, прост в уходе и позволяет достигать нужных характеристик влажности воздуха в комнате в минимальные сроки.

На фото: Виды увлажнителей воздуха

Существует ли опасность использования увлажнителя с ультразвуком?

Использование технологии ультразвука в увлажнителе абсолютно безопасно как для людей, так и для животных. Он может нанести вред только при прямом и регулярном влиянии на организм человека. В увлажнителях же воздействие ультразвука идет только на воду поэтому опасаться нечего.

Нужно ли менять в мойке воду и как часто?

Да, это делать необходимо. Желательно каждый день.

Как бороться с белым налетом, появляющимся на предметах после применения увлажнителя?

Белый налет на мебели образуется из-за наличия в воде, залитой в увлажнитель, солей магния и кальция. Чтобы этого не происходило, нужно заливать в прибор воду, пропущенную через кухонный фильтр, или очищенную бутилированную воду. Но даже в этом случае может появляться белый налет, если солей в воде много. Если необходимо полного удалить соли, то следует применять деминерализованную воду.

Опасно ли недостаточное увлажнение воздуха?

Если воздух недостаточно влажный, то человеку, который находится в этом помещении длительное время, будет сложнее концентрировать свое внимание, он будет быстрее утомляться. Кроме того, от этого сильно сушится кожа, и в значительной мере повышается риск распространения инфекционных заболеваний.

Поэтому так важно следить за уровнем влажности в помещении. В идеале он должен быть от 40 до 60%.

По каким признакам можно понять, что воздух в комнате нуждается в увлажнении?

При повышенной сухости воздуха в помещении, человек будет испытывать физический дискомфорт. Слизистые пересохнут, в результате чего могут потрескаться губы, будет часто хотеться пить, могут возникнуть заложенность носа, першение в горле и покашливание. Кожа может начать шелушиться.

При сухом воздухе изделия из синтетических материалов начинают сильно электризоваться. Еще одним индикатором недостаточной увлажненности воздуха могут стать комнатные растения, листья которых в этом случае начинают подсыхать на краях.

Что значит «ионизация воздуха»?

При ионизации воздуха образуются частицы с отрицательным зарядом, которые и называются ионами. Обычно в естественной среде их содержится меньше, чем положительно заряженных частиц. А для полноценной жизнедеятельности людей требуется наличие в воздухе обоих типов частиц. Поэтому в помещениях для поддержания комфортной среды используют специальные ионизаторы.

На фото: Ионизация воздуха в увлажнителе

Ионизированный воздух оказывают благотворное влияние на самочувствие человека. Он укрепляет иммунитет, повышает тонус и улучшает качество сна. Кроме того, он также способствуют очищению воздух в помещении.

Чем ионизация отличается от озонирования?

При озонировании воздуха из кислорода вырабатывается озон, который так же, как и ионы, помогает очистить воздух, но на более глубоком уровне – он убивает вирусы, бактерии, грибки и другие источники распространения болезней и неприятных запахов. Однако, озон не так безопасен – он является сильным окислителем и может нанести вред организму человека. Поэтому его применение возможно только при отсутствии людей и животных в комнате. Кроме того, не рекомендуется озонировать воздух более 2 часов подряд. В случае использования ионизатора таких проблем не возникает – он очищает воздух, не причиняя никакого вреда здоровью людей.

На фото: Озонирование и ионизация воздуха

Может ли ионизация воздуха нанести вред здоровью?

Нет, ионизация не может причинить вред организму человека, она совершенно безопасна и оказывает исключительно благоприятное влияние на его организм.

Как часто следует менять воду в резервуаре увлажнителе?

Воду, заливаемую в увлажнитель, следует менять регулярно – не реже 1 или 2 раз в неделю.

Зачем в увлажнитель встраивают гигростат и гигрометр?

Эти два прибора позволяют поддерживать комфортную среду в помещении. Гигрометр отвечает за отслеживание уровня влажности, а гигростат обеспечивает поддержание этого параметра на заданных значениях. Соответственно, если в приборе установлен гигрометр, то он будет отображать только показатели влажности в помещении, если же стоит гигростат, то он позволит еще и поддерживать предпочтительный уровень влажности.

На фото: Гигростат и гигрометр в увлажнителях воздуха Dantex

По какой причине может возникать специфический запах после включения мойки?

Такое происходит, если в приборе редко менять воду. Чтобы решить проблему, необходимо вылить застоявшуюся воду и полностью почистить прибор – промыть поддон, водный резервуар и диски, после чего налить свежей воды.

Как бороться с «цветением» воды?

Чтобы это предотвратить, нужно ежедневно менять в приборе воду на свежую. Также имеет смысл пользоваться входящими в комплект фильтрами для воды. Еще один обязательный пункт – регулярная чистка прибора по инструкции.

Безопасно ли использование увлажнителей в комнате с грудным ребенком? Какой лучше выбрать?

Использование увлажнителя абсолютно безопасно для детей при условии соблюдения ряда рекомендаций при выборе модели устройства и последующей его эксплуатации. Лучше присмотреться к так называемым «детским увлажнителям», при производстве которых обычно безопасности уделяется особое внимание. В них реализованы дополнительные защитные функции – например, от опрокидывания. Во многих предусмотрена возможность блокировки кнопок.

Дополнительным преимуществом является наличие функции автоотключения устройства при извлечении резервуара, а также высокие края и усиленные меры изоляции электронных деталей от воды.

Стоит также присмотреться к качеству пластика – чем оно выше, тем меньше запах, исходящий от прибора. Обычно, запах от качественного пластика пропадает через 2-3 эксплуатации. Дешевые же материалы буду постоянно источать неприятный запах.

Ну и, конечно, высокую безопасность прибора гарантирует его правильная эксплуатация – стоит ухаживать за ним согласно инструкции, регулярно чистить детали и менять воду на свежую.

По какой причине может отсутствовать ощутимый результат при максимальной производительности мойки?

Чаще всего это связано с показателями температуры воздуха в помещении. При невысоких температурных показателях вода будет медленней испаряться в воздух, что обусловлено физическими законами, и уровень влажности будет ниже. В этом случае, чтобы ощутимо повысить влажность, можно прибегнуть к искусственному подогреву воздуха.

Каков принцип работы мойки?

Прибор работает по принципу затягивания воздушных масс внутрь устройства вентилятором и очистки их посредством увлажненного барабана. При прохождении через такой вращающийся барабан, частицы грязи и пыли остаются на его дисках и смываются в поддон. После этого чистый и влажный воздух подается в комнату.

На фото: Принцип работы мойки воздуха

Можно ли пользоваться увлажнителями круглый год?

Все зависит от климатических особенностей местности. Но в целом, ничто не препятствует применению увлажнителей в любое время года. Особенно увлажнитель актуален в зимний период, когда в квартирах начинает работать центральное или автономное отопление, в результате чего воздух заметно осушается.

Какие действия нужно предпринять при поломке увлажнителя?

Первым делом нужно обратиться к инструкции устройства и внимательно изучить таблицу неисправностей и варианты их устранения. Если же не удалось найти подходящей ошибки, то лучше обратиться за квалифицированной помощью в авторизованный сервисный центр, где смогут точно диагностировать причину поломку и предложить подходящий вариант для ее устранения.

С помощью каких приборов можно измерить уровень влажности в комнате?

Влажность воздуха в помещении измеряют гигрометрами – специальными устройствами, которые позволяют получить точные значения. Нередко они идут уже встроенными в некоторые модели бытовых увлажнителей воздуха. Если производитель не предусмотрел этого, то прибор можно купить отдельно.

Какой уход необходим увлажнителю? Как его чистить?

Увлажнитель воздуха достаточно прост в уходе. Основные действия сводятся к регулярной чистке его составляющих и обновлению воды в резервуаре – примерно 1 или 2 раза в неделю. Все работы следует проводить, используя проточную теплую воду, мягкую тряпочку и щетку. Любые другие специализированные средства для удаления грязи могут испортить прибор. Подробнее об уходе за прибором можно прочитать в прилагающейся инструкции.

Насколько оправдано использование увлажнителя в комнате, когда на улице достаточно влажно?

Воздух в комнате может быть сухим, даже если на улице очень высокая влажность. Поэтому ориентироваться, прежде всего, надо на показатели в помещении, а не за окном. В качестве примера можно привести состояние воздуха в зимний период – на улице влажно, а дома работает отопление, которое очень сушит воздух. В этом случае использование увлажнителя будет более чем оправдано.

С какой периодичностью следует менять фильтр на новый?

На это влияет множество факторов. Основные из них – регулярность эксплуатации прибора, характеристики воды и качество фильтра. В среднем, стандартный угольный фильтр может применяться от 3 до 6 месяцев при каждодневной работе в течение нескольких часов. Если прибор используется в помещении, где живут дети, то можно менять и чаще.

На фото: Варианты фильтров для увлажнителей воздуха

Можно ли добавлять ароматические масла в резервуар с водой увлажнителя?

В некоторых моделях такая возможность предусмотрена – в этом случае производитель в инструкции обязательно говорит об этом. Если такой информации нет, то лучше не экспериментировать, поскольку можно повредить ультразвуковую мембрану прибора. В некоторых моделях предусмотрена специальная емкость для ароматизатора – в таком случае использование масел безопасно.

Спасет ли увлажнитель от летней жары?

При испарении воды в любом случае происходит незначительное понижение температуры, но это понижение не может составлять более 5°C при всех благоприятных условиях. Увлажнители воздуха изначально предназначены только для увлажнения, но так как испарение влаги все равно происходит, то частичное понижение температуры вблизи увлажнителя может составлять 2-3 °C. Увлажнитель также может обеспечит большую свежесть воздуха в комнате и сделает климатическую обстановку более комфортной.

Какой уровень влажности лучше поддерживать в квартире?

Принято считать, что оптимальный уровень влажности в квартире составляет около 40-60%. В детской комнате – 50-60%.

Нужно ли учитывать площади комнаты при выборе модели увлажнителя?

Чтобы увлажнитель работал максимально эффективно нужно обязательно учитывать размеры комнаты, в которой он будет установлен. Чем выше производительность устройства, тем большее по площади помещение он сможет увлажнить. В среднем, можно опираться на такой расчет – для помещения в 20 кв. м оптимальный будет прибор с производительностью примерно 200 мл/час, для помещения в 40 кв. м – 400 мл/час, для 50 кв. м – 500 мл/час и т.д. Но это очень примерный расчет, для более правильно подбора увлажнителя нужно учитывать множество других факторов.

Подходит ли водопроводная вода для использования в увлажнителе?

Нефильтрованная вода может быть очень жесткой или загрязненной. А большинство увлажнителей воздуха очень чувствительны к качеству воды, поэтому, прежде чем заливать в прибор водопроводную воду, ее лучше пропустить через обычный бытовой фильтр. В комплекте к некоторым устройствам идут особые фильтры, помогающие смягчить воду и очистить ее от вредных примесей, которые вызывают появление на предметах белого налета. Их нужно вставить в устройство в предусмотренное для этого место. При это важно помнить, что эти фильтры требуют регулярной замены. В идеальном варианте следует применять деминерализованную воду.

Какие действия необходимо предпринять при протечке воды из прибора?

Причин может быть несколько. С некоторыми можно справиться самостоятельно, с другими – лучше обратиться в сервисный центр.

Для начала нужно внимательно осмотреть прибор. Иногда бывает, что причина протечки кроется в плохо закрытой крышке водного резервуара. Чтобы решить это проблему, достаточно плотно закрутить крышку.

К другой причине протечки, которую можно устранить своими силами, относится неправильная размещение резервуара на основании прибора. Также возможно, что само устройство стоит на неровной поверхности под углом, из-за чего вода вытекает.

Если при осмотре прибора ни одна из этих причин не подтвердилась, а вода продолжает вытекать, лучше обратиться в авторизованный сервисный центр, где квалифицированные специалисты проведут диагностику и установят точную причину поломки.

Какая вода испаряется быстрее: теплая или холодная? (2021)

Подобные вопросы

1. Кипящая вода замерзает быстрее, чем холодная?
2. Распространение быстрее в горячей или холодной воде?
3. Разморозить в холодной воде быстрее?
4. Что быстрее холод или жара?
5. Краска сохнет быстрее с горячим или холодным воздухом?
6. Что быстрее испаряет воду или бензин?
7. Растворяется ли Kool-Aid быстрее в горячей воде?
8. Вода в бассейне испаряется быстрее в жаркую погоду?
9. Сахарная вода испаряется быстрее, чем обычная вода?
10. Вода испаряется быстрее в жару?

Кипящая вода замерзает быстрее, чем холодная?

спрашивает: RaYell
Дата создания: 09.10.2021

Горячая вода замерзает быстрее, чем холодная, известный как эффект Мпемба…. Испарение — самый сильный кандидат на объяснение эффекта Мпембы. Когда горячая вода, помещенная в открытый контейнер, начинает остывать, общая масса уменьшается, так как часть воды испаряется. При меньшем количестве воды для замораживания процесс может занять меньше времени.

Ответил: CodeCaster
Дата создания: 10 октября 2021 г.

Распространение быстрее в горячей или холодной воде?

спросил: ZahiC
Дата создания: 09.10.2021

Температура вещества зависит от того, насколько быстро молекулы колеблются.Следовательно, в горячей воде молекулы колебались быстрее, чем в холодной. Это заставляет краситель в горячей воде фактически рассеиваться или перемещаться по воде быстрее!

Ответил: aynber
Дата создания: 09.10.2021

Быстрее разморозить в холодной воде?

спросил: Оливер Дротбом
Дата создания: 09.10.2021

Оттаивание в холодной воде при температуре 40 градусов и ниже безопасно и намного быстрее — вода передает тепло намного эффективнее, чем воздух, — но все же может длиться несколько часов.

Ответил: Cade Roux
Дата создания: 11 октября 2021 г.

Что быстрее холод или жара?

спрашивает: BenMorel
Дата создания: 8 октября 2021 г.

«Холодная вода не закипает быстрее горячей воды. … В результате холодная вода будет поглощать тепло быстрее, пока она еще холодная; как только она достигает температуры горячей воды, скорость нагрева замедляется и от там нужно столько же времени, чтобы довести ее до кипения, как и воду, которая была горячей с самого начала.

Ответил: bcmills
Дата создания: 11 октября 2021 г.

Краска сохнет быстрее с горячим или холодным воздухом?

спрашивает: Kaiido
Дата создания: 11 октября 2021 г.

Какая краска сохнет быстрее — тепло или холод? Чем выше температура, тем быстрее высохнет краска.Это одна из причин, по которой вы видите, что большинство людей раскрашивают фасад своих домов, офисов и зданий летом. Тепло испаряет воду или влагу внутри краски, что приводит к ее высыханию.

Ответил: Мартин Йорк
Дата создания: 14 октября 2021 г.

Что быстрее испаряет воду или бензин?

спросил: gregory
Дата создания: 19 октября 2021 г.

Бензин испаряется быстрее воды при комнатной температуре.это потому, что температура кипения бензина намного ниже, чем у воды. Таким образом, бензин переходит в парообразное состояние легче и быстрее, чем вода.

Ответил: Майк Самуэль
Дата создания: 19 октября 2021 г.

Растворяется ли Kool-Aid быстрее в горячей воде?

спросил: JB-007
Дата создания: 18 октября 2021 г.

Следует ли при приготовлении Kool-Aid использовать горячую или холодную воду для добавления ароматизатора и сахара? … Практически все водорастворимые твердые вещества растворяются в горячей воде быстрее, чем в холодной. После растворения дайте остыть, а затем поставьте в холодильник.

Ответил: UltraInstinct
Дата создания: 19 октября 2021 г.

Вода в бассейне испаряется быстрее в жаркую погоду?

спросил: Laurent
Дата создания: 12 октября 2021 г.

Как мы знаем, более теплая вода испаряется быстрее, чем более холодная вода, потому что молекулы движутся быстрее.При понижении температуры теплая вода испаряется еще быстрее. … Этот процесс ускоряется, когда температура воды в бассейне выше температуры воздуха.

Ответил: Mikołaj Głodziak
Дата создания: 12 октября 2021 г.

Сахарная вода испаряется быстрее, чем обычная вода?

спросил: gold_cy
Дата создания: 17 октября 2021 г.

Обычно обычная вода испаряется быстрее, чем сахарная вода, потому что добавленный сахар увеличивает температуру испарения воды.При определенных условиях сахарная вода может испаряться быстрее, чем обычная вода.

Ответил: Даниэль Сантос
Дата создания: 18 октября 2021 г.

Вода испаряется быстрее в жару?

спросил: cssyphus
Дата создания: 20 октября 2021 г.

Горячая вода испаряется быстрее, чем холодная? …. Строго говоря, да — теплая вода действительно испаряется быстрее, потому что большая часть ее молекул, статистически, будет иметь энергию, необходимую для выхода и испарения (см. Распределение Больцмана [1]).

Ответил: sarnold
Дата создания: 21 октября 2021 г.

Вода испаряется быстрее в холодном состоянии? — AnswersToAll

Вода испаряется быстрее в холодном состоянии?

В холодные дни вода испаряется, но она испаряется медленнее, чем в более теплый день.Хотя вода может испаряться при низких температурах, скорость испарения увеличивается с повышением температуры.

Почему вода испаряется, когда она холодная?

Вода состоит из крошечных молекул, которые постоянно перемещаются. Постоянное движение накапливает энергию, которая в конечном итоге вызывает испарение воды. Однако холодная вода испаряется намного медленнее, чем горячая. Если воздух сухой, вы увидите, что даже чашка холодной воды постепенно испарится.

При какой температуре вода испаряется быстрее всего?

212 градусов по Фаренгейту
Процесс превращения воды из жидкости в газ называется испарением. Испарение происходит при нагревании, особенно быстро, когда температура воды достигает 212 градусов по Фаренгейту. Эта температура известна как «точка кипения».

При какой температуре горячая вода мгновенно замерзает?

Воздух недостаточно холодный, чтобы немедленно заморозить воду, что бывает при температуре около -42 градуса, сказал Терри.

Как сделать так, чтобы вода испарялась медленнее?

Охладите воду или ограничьте ее воздействие тепла, храня ее в тени, добавляя лед или охлаждая с помощью охлаждаемых труб. Это снижает кинетическую энергию, доступную молекулам воды, что снижает скорость испарения.

При какой температуре испаряется кровь?

Как и любая другая жидкость, содержащая воду, кровь имеет точку кипения, при которой вода превращается в пар. Эта емкость кипения достигается либо за счет использования высокой температуры (> 100 ° C), либо очень низкого давления, как в космосе.

Соленая вода испаряется быстрее?

Соленая вода не испаряется быстрее, чем пресная; на самом деле пресная вода всегда испаряется быстрее, чем соленая. Это из-за разницы между молекулами соли и воды. Пресная вода имеет только молекулы воды на своей поверхности, что позволяет ей легко испаряться.

Соль помогает испарять воду?

Итак, соленая вода испаряется? Да, соленая вода испаряется, оставляя кристаллы соли. А добавление соли в чистую воду снижает скорость испарения солевого раствора.Это происходит из-за снижения давления насыщенного пара солевого раствора.

Почему стакан воды со временем испаряется при комнатной температуре?

Тепло в этой воде приводит к тому, что некоторые молекулы движутся достаточно быстро, чтобы улететь в воздух, то есть испаряться. Для испарения не требуется дополнительных источников энергии, и воде не нужно достигать точки кипения, чтобы испариться. Как мы видели, вода испаряется при комнатной температуре.

Что случилось с водой, когда она остыла?

Когда вода охлаждается, молекулы воды движутся медленнее и сближаются.Это делает холодную воду более плотной, чем вода комнатной температуры. Поскольку холодная вода более плотная, она тонет в воде комнатной температуры. Когда вода нагревается, молекулы воды движутся быстрее и больше расходятся.

При какой температуре можно проделать трюк с кипящей водой?

Чтобы превратить кипящую воду в снег, нужны всего две вещи: Свежекипяченая вода. Действительно низкие температуры на улице, около -30 градусов по Фаренгейту.

Что мешает воде испаряться?

Если давление воздуха на поверхности воды высокое, вода не будет легко испаряться.Давление на воду затрудняет выход воды в атмосферу в виде пара. Штормы часто представляют собой системы высокого давления, предотвращающие испарение.

Какую температуру кипятят люди?

При атмосферном давлении на уровне моря вода кипит при 100 ° C (212 ° F). На высоте 63000 футов (19000 м) он закипает при 37 ° C (99 ° F), нормальной температуре тела человека.

При какой температуре начинает готовиться человеческое тело?

Когда внутренняя температура тела поднимается выше 40 ° C (104 ° F), химические реакции клеточного метаболизма начинают давать сбой, что приводит к повсеместной гибели клеток.Хотя эта температура не является «жаркой» *, как вы могли бы подумать (это температура в гидромассажной ванне), она термохимически отключает тело.

При какой температуре испаряется соленая вода?

Испарение при температуре ниже 100 ° C и сублимация требуют больше энергии на грамм, чем 540 калорий. При 20 ° C (68 ° F) для испарения одного грамма воды требуется около 585 калорий. Когда водяной пар конденсируется обратно в жидкую воду, высвобождается скрытая теплота парообразования.

Куда девается соль, когда она растворяется в воде?

Молекулы воды разъединяют ионы натрия и хлора, разрывая ионную связь, удерживающую их вместе.После разделения солевых соединений атомы натрия и хлора окружаются молекулами воды, как показано на этой диаграмме. Как только это происходит, соль растворяется, в результате чего получается гомогенный раствор.

Изменение состояния — Испарение | Глава 2: Состояния материи

Примечание. Энергия также может передаваться посредством излучения и конвекции, но в этой главе речь идет только о передаче тепла посредством теплопроводности.

гидродинамика — как намеренно заставить воду испаряться быстрее при комнатной температуре?

гидродинамика — Как намеренно заставить воду испаряться быстрее при комнатной температуре? — Обмен физическими стеками

Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange

2. 0

3. +0

6. Авторизоваться
   Подписаться

Physics Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для активных исследователей, ученых и студентов-физиков.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил
4 года, 7 месяцев назад

Просмотрено
26к раз

$ \ begingroup $

Вода непрерывно испаряется при комнатной температуре.. Но как намеренно увеличить скорость испарения при той же температуре

Создан 10 мар.

Соумья Сундар

5711 золотой знак11 серебряный знак33 бронзовых знака

$ \ endgroup $

5

$ \ begingroup $

• Увеличьте площадь поверхности, поместив воду в неглубокий поддон.
• Обдуйте его (желательно теплым) воздухом, создавая поперечную тягу или используя вентилятор. (Более теплый воздух содержит больше влаги.)
• Поместите воду в металлический контейнер с хорошим тепловым контактом с окружающей средой, чтобы она не остывала при испарении.

Создан 10 мар.

сэмми песчанка

26.1k66 золотых знаков3232 серебряных знака7070 бронзовых знаков

$ \ endgroup $

5

$ \ begingroup $

В дополнение к пунктам, упомянутым Сэмми песчанкой, вы также можете снизить давление окружающего воздуха / пара, чтобы вода начала закипать при комнатной температуре.

Создан 10 мар.

бесплатно

15.2,112 золотых знаков1313 серебряных знаков3636 бронзовых знаков

$ \ endgroup $

$ \ begingroup $

В дополнение к другим хорошим ответам …

Взболтайте воду, чтобы увеличить ее поверхность. Например, перемешайте воду или продуйте воду (пузыри).

Создан 10 мар.

Джеймс Джеймс

1,62499 серебряных знаков2222 бронзовых знака

$ \ endgroup $

$ \ begingroup $

Ультразвуковой увлажнитель воздуха значительно увеличивает площадь поверхности, доступную для испарения, за счет разделения воды на миллионы очень маленьких капель.

Создан 10 мар.

$ \ endgroup $

$ \ begingroup $

Один из способов — добавить большой фитиль. Это привлечет воду и увеличит площадь поверхности, подверженной воздействию воздуха.

JMLCarter

4,36111 золотой знак1212 серебряных знаков2424 бронзовых знака

Создан 10 мар.

$ \ endgroup $

$ \ begingroup $

это в основном зависит от вашей цели, но увеличение площади поверхности любым способом, например, использование ткани для впитывания воды, помещение ее в большой неглубокий поддон или если вы пытаетесь высушить предмет, вы можете разложите его на плоской подошве.(иногда помогает и перевернутая). Если вы поместите его в пустую иглу для выстрела, а затем вытянете, это может вызвать кипение при комнатной температуре. что позволит ему быстрее испаряться.

Создан 29 апр.’18 в 17: 552018-04-29 17:55

$ \ endgroup $

1

Очень активный вопрос .Заработайте 10 репутации (не считая бонуса ассоциации), чтобы ответить на этот вопрос. Требование репутации помогает защитить этот вопрос от спама и отсутствия ответов.

Physics Stack Exchange лучше всего работает с включенным JavaScript

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в ​​отношении файлов cookie.

Принимать все файлы cookie

Настроить параметры

Почему горячая вода испаряется быстрее, чем холодная? — Легче с практикой.com

Почему горячая вода испаряется быстрее, чем холодная?

Постоянное движение накапливает энергию, которая в конечном итоге вызывает испарение воды. Однако холодная вода испаряется намного медленнее, чем горячая. Когда вода горячая, молекулы движутся намного быстрее, что приводит к более быстрому испарению.

Что быстрее испаряет горячую воду?

Хотя вода может испаряться при низких температурах, скорость испарения увеличивается с повышением температуры.Это имеет смысл, потому что при более высоких температурах больше молекул движется быстрее; следовательно, у молекулы более вероятно будет достаточно энергии, чтобы оторваться от жидкости и превратиться в газ.

Горячая вода сохнет быстрее, чем холодная?

Горячая вода. Горячая вода испаряется быстрее, поэтому, пока ткань сохраняет тепло, скорость испарения будет выше, чем у холодной ткани. Как только он нормализуется, скорость будет одинаковой между двумя, после этого, но горячая ткань будет продвигаться дальше в процессе сушки.

Что будет, если налить лед горячей водой?

1. Облейте горячей водой лобовое стекло и окна автомобиля, чтобы растопить лед. Замерзшее стекло может разбиться из-за резкого перепада температуры.

Можно ли налить черный лед горячей водой?

Важно удалить твердый лед с проезжей части, чтобы не упасть. Чтобы ускорить процесс, залейте лед горячей или теплой водой. Вода частично растает лед, после чего следует бросить на каменную соль.Как только лед растает, обязательно удалите остатки соли.

Удаляет ли соль гололед?

Удаляете ли вы гололед с пешеходных зон или проезжих частей автотранспорта, химические антиобледенители часто оказываются предпочтительным методом. Предварительная обработка дорожного покрытия каменной солью или солевым раствором может помочь уменьшить образование гололеда, но также может вызвать повреждение асфальта, бетона и растительности.

В какое время суток бывает черный лед?

Лучшее время для образования этого льда — между закатом и восходом солнца, когда температуры обычно самые низкие.Днем лучше всего перед тем, как сесть в машину, посмотреть на тротуар.

Как узнать, есть ли гололед?

Каково это? Если кажется, что сухо, но вы видите на дороге пятна, которые выглядят темными и глянцевыми, это, вероятно, черный лед. Если он мокрый и не замерзший, может остаться гололед, но только на затененных участках. Вы также можете определить условия гололеда, наблюдая за машинами перед вами.

Как перестать заносить на льду?

Максимально плавно ускоряйте, тормозите, поворачивайте и переключайте передачи, чтобы снизить риск заноса.Более высокая передача может быть более подходящей для улучшения сцепления с утрамбованным льдом. Это помогает управлять мощностью двигателя, облегчая поиск тяги.

Почему так опасен гололед?

Почему так опасен черный лед? Поскольку черный лед очень прозрачен, вы вряд ли сможете его увидеть во время движения по дороге. Когда образуется гололед, дороги становятся очень скользкими, что приводит к опасным условиям вождения и повышенному риску дорожно-транспортных происшествий.

При каких градусах образуется черный лед?

Черный лед образуется, когда температура воздуха 32 градуса или ниже и идет дождь.Низкая температура земли заставляет осадки замерзать при ударе, образуя лед.

Дороги замерзают при 32 градусе?

Когда дороги покрываются льдом? Температура замерзания воды составляет 32 градуса по Фаренгейту. Хотя температура воздуха выше 32 градусов по Фаренгейту, фактическая температура земли может быть ниже этого числа. Это особенно опасно в ясные ночи, когда температура поверхности теряет тепло быстрее, чем окружающий воздух.

Дороги замерзнут при 30 градусах?

Будьте осторожны, когда температура колеблется около нуля.Когда температура составляет от 30 до 34 градусов, дождь переходит в мокрый снег или лед. Это может привести к быстрому обледенению дорог.

При какой температуре обледенелые дороги наиболее скользкие?

Таким образом, лед наиболее скользкий, когда температура близка к нулю (26-32F), и гораздо менее скользкий, когда температура достигает однозначных значений и ниже.

Может ли вода замерзнуть выше 32 градусов?

Вода не может замерзнуть при температуре выше 32F или 0C из-за охлаждения ветром. Охлаждение ветром увеличивает скорость охлаждения, но может охладить объект только до температуры самого воздуха.

При какой температуре замерзают улицы?

32 ° по Фаренгейту

Как быстро замерзают мокрые дороги?

За этим дождем следует быстро движущийся холодный фронт вечером, температура которого понижается на 15 ° всего за несколько часов. Это означает, что мокрые дороги быстро промерзнут, поскольку температура воздуха будет около 20 градусов.

При какой температуре перестает работать дорожная соль?

При температуре 30 градусов (F) один фунт соли (хлорида натрия) растопит 46 фунтов льда.Но по мере того, как температура падает, эффективность соли снижается до такой степени, что, когда вы опускаетесь примерно на 10 градусов (F) и ниже, соль почти не действует.

Что такое влажность и почему она имеет значение?

Без сомнения, вы знаете, что влажность имеет большое значение, особенно в озерах (читай: болотах), заполненных Большим Севером Миннесоты. Но что такое влажность? При чем здесь влажность? Почему в некоторые дни кажется жарче, чем обычно, а в другие — холоднее? Может ли это повлиять на мое здоровье?

Даже если вы уже имеете некоторое представление о том, что такое влажность, освежающий курс может помочь вам понять, почему управление влажностью в доме является одним из наиболее важных способов сохранить здоровье и комфорт в своем жилом пространстве.Вот все, что вам нужно знать о влажности и о том, как она влияет на вашу повседневную жизнь.

Что такое влажность?

Мы этого не видим, но почти при всех нормальных атмосферных условиях некоторый объем воды испаряется и конденсируется в постоянном цикле. Когда вода испаряется, она поднимается и рассеивается в окружающем воздухе в виде газообразного водяного пара.

Влажность — это наличие водяного пара в атмосфере. Чем больше воды испаряется в данной области, тем больше водяного пара поднимается в воздух и тем выше влажность в этой области.В жарких местах обычно более влажно, чем в прохладных, поскольку из-за тепла вода испаряется быстрее.

Почему возникает влажность?

Может показаться, что испарение воды — это плохо. Жидкая вода полезна, плюс, знаете ли, необходима для всей жизни. Водяной пар не кажется полезным для чего-либо, кроме как доставлять вам дискомфорт. Вы не поверите, но испарение воды и влажность служат важнейшей функции мира природы. Без этого не обойтись!

Когда жидкая вода испаряется в газообразный водяной пар, она завершает одну треть жизненно важного водяного цикла.Круговорот воды — это природный способ раздачи воды тем предметам, которые в ней нуждаются. Если бы вода не испарялась, у нас не было бы облаков и никогда не было бы дождя!

Как испарение воды вызывает дождь?

Когда водяной пар поднимается вверх, молекулы воды в паре соединяются друг с другом и с другими частицами, такими как пыль, соль и дым. В конце концов, эти молекулы сцепляются вместе, пока не станут достаточно большими, чтобы их можно было увидеть в виде облаков.

Чем выше поднимается водяной пар, тем тоньше становится воздух вокруг него.Меньше воздуха означает, что сила тяжести не так сильна, что означает меньшее давление воздуха. Меньшее давление означает, что молекулы воздуха не так плотно прижаты друг к другу, что снижает температуру воздуха (это как когда люди выходят из переполненного лифта). Когда температура понижается, частицы воды в облаках конденсируются в жидкую форму и выпадают в виде дождя.

Как измерить влажность?

Существует несколько различных способов расчета влажности как в абсолютном, так и в относительном выражении.У каждого метода есть свои собственные применения:

АБСОЛЮТНАЯ ВЛАЖНОСТЬ

Абсолютная влажность — это просто общая масса водяного пара в данном объеме воздуха, независимо от температуры этого воздуха. С научной точки зрения это наиболее «точное» измерение влажности, поскольку количество водяного пара в воздухе напрямую определяет влажность.

Абсолютная влажность может быть «точной», но выражается в граммах влажности на кубический метр воздуха. «5 граммов на кубический метр воздуха», вероятно, не дают вам представления о том, насколько влажно «ощущается» на улице (если только вы не намного умнее нас).Вот здесь и вступают в силу относительная влажность и «точка росы».

ТОЧКА РОСЫ

Конденсация происходит только тогда, когда в воздухе достаточно водяного пара, чтобы молекулы внутри пара сливались в капли воды. Это происходит только в том случае, если водяной пар конденсируется быстрее, чем испаряется.

Точка росы — это температура воздуха, при которой вода конденсируется и испаряется с одинаковой скоростью. Если температура воздуха соответствует точке росы, то воздух настолько насыщен, насколько это возможно без образования конденсата.Конденсат образуется, когда температура воздуха опускается ниже точки росы. Если температура воздуха выше, вода испаряется быстрее и конденсата не образуется.

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ

Точка росы используется для расчета относительной влажности. Относительная влажность — это процентное измерение насыщения водяным паром относительно максимального насыщения. Другими словами, относительная влажность измеряет, насколько близка температура воздуха к точке росы. Относительная влажность 100% означает, что температура воздуха достигла точки росы.

Этот метод определения влажности считается «относительным», потому что на самом деле он не измеряет количество водяного пара в воздухе. Вместо этого он измеряет количество водяного пара в воздухе по отношению к тому, сколько этот объем воздуха способен удерживать. Чем ближе точка росы к 100%, тем более влажным кажется воздух.

Временная влажность

Уровень влажности меняется в зависимости от сезона. Лето часто бывает более влажным, чем зима, из-за повышенной влажности воздуха.Вы заметите недостаток влажности зимой, потому что ваша кожа сухая, ваши губы могут быть сухими, а при прикосновении к другим людям или предметам вы будете искриться из-за разряда электричества.

Ответ для большинства людей — купить увлажнитель, чтобы увлажнять воздух в доме. Хотя это хорошая идея по многим причинам, вы можете не осознавать, что можете получить слишком много хорошего. В зимние месяцы в вашем доме может быть слишком высокая влажность. Уровень 28 процентов лучше, чем 38 процентов, потому что разница в десять процентов может сделать его слишком влажным.Вы также захотите сделать его низким, чтобы на окнах не скапливался конденсат. Добавлен совет: зимой вынимайте экраны из окон, потому что мороз может их повредить.

Летом вы можете подумать о покупке осушителя, чтобы удалить часть влаги из воздуха. Хотя это может быть полезно, вам следует убедиться, что вы не вытягиваете слишком много влаги. Старайтесь удерживать его ниже 50 процентов в диапазоне от 30 до 45 процентов. Правильная влажность сократит ваши счета за отопление, потому что это поможет вам чувствовать себя прохладнее летом и теплее зимой, что также повысит ваш уровень комфорта.

Что ж, наш мозг почти достиг «точки росы» с точки зрения обработки информации. Это того стоило, потому что теперь мы можем делать отличные шутки об атмосфере, подобные этой. В любом случае, теперь, когда вы понимаете влажность, вы готовы полностью контролировать среду в своем доме (а?).

Следите за новостями, чтобы узнать, как эти знания помогут вам контролировать влажность на профессиональном уровне, и выйдет позже в этом месяце. Если вам нужна дополнительная практическая помощь, вы всегда можете попросить наших специалистов помочь вам установить увлажнитель или осушитель.С нашей помощью только 100% относительная влажность, которую вы испытаете, будет на 100% удовлетворительной. Дошли ли мы еще до «точки взрыва»? Хорошо, извините, мы закончили … пока!

Теплая вода испаряется быстрее? — Restaurantnorman.com

Теплая вода испаряется быстрее?

Постоянное движение накапливает энергию, которая в конечном итоге вызывает испарение воды. Однако холодная вода испаряется намного медленнее, чем горячая. Когда вода горячая, молекулы движутся намного быстрее, что приводит к более быстрому испарению.

Как температура воды влияет на скорость испарения?

Хотя вода может испаряться при низких температурах, скорость испарения увеличивается с повышением температуры. Это имеет смысл, потому что при более высоких температурах больше молекул движется быстрее; следовательно, у молекулы более вероятно будет достаточно энергии, чтобы оторваться от жидкости и превратиться в газ.

Как быстро испаряется вода при кипении?

Если кипятить воду, то для достижения точки кипения требуется, например, 5 минут.Если мы продолжим нагревание, пройдет еще около 20 минут, прежде чем вода полностью испарится (что хорошо, потому что это дает нам время, чтобы спасти чайник).

Что происходит, когда вода при испарении поглощает тепло?

Испарение происходит, когда жидкое вещество становится газом. Когда вода нагревается, она испаряется. Молекулы движутся и колеблются так быстро, что уходят в атмосферу в виде молекул водяного пара. Когда вода испаряется, она также способствует образованию облаков.

Когда вода испаряется, остается соль?

Молекулы воды, которые испаряются, превращаются в газ, называемый водяным паром. Только вода испаряется, оставляя после себя ионы натрия и хлора. Ионы натрия и хлора притягиваются друг к другу и преобразуют кристаллы соли.

Почему вы больше не видите соль после того, как она растворилась?

Соль продолжает занимать место даже после того, как она растворилась и частицы стали слишком маленькими, чтобы их можно было увидеть (Доказательство: общий объем соли и воды больше, чем объем просто воды).Соль остается веществом после того, как она растворяется, и ее больше нельзя увидеть.