söndag 22 januari 2012

Allting är vitt, vitt, vitt... och Mpembas effekt

Snö har återigen bäddat in sydsverige i mjukt vitt lappmögel (tack Birgitta för uttrycket!). De fantastiskt fina och fraktalliknande kristallerna som bidar ett bullerdämpande vitt fluff som lockar ut både snösvängen och slalomåkarna i slingrande spår på olpogad mark.

Själv tycker jag om vintern och snö, särskilt den nyfallna pudersnön som går lätt att skotta bort och som lyser upp denna mörka årstid.
  

Alla höstens tappade sugar göms under oskuldens vita täcke för att inte dyka upp förrän vårvärmen får kristallerna att tappa formen och vattnet övergår i större molekylär rörlighet, dvs övergå i flytande form, s.k. tö. Plusgraderna lär dock dyka upp redan i slutet av nästa vecka - vårvärme eller ej.
Ett av vattnet märkliga egenskaper är att densiteten sjunker mellan +4 och grader, vilket gör att sjöar och hav inte bottenfryser på vintern - vilket skulle ta död på all fisk - varje vinter!!


En annan otroligt spännande egenskap hos vatten är att frystemperaturen är just temperaturberoende!! I Tanzanina gick år 1963 en grundskoleelev vid namn Erasto B. Mpemba. Under hemkunskapskursen skulle han frysa glass.

Han upptäckte då att en varm glassmix frös snabbare än en kall glassmix. Han frågade sin lärare som förkastade hans iakttagelse som nonsens: "That is Mpemba´s physics and not universal physics". Han gav dock inte upp utan lät en professor utföra ett experiment som kunde bekräfta Mpembas insikt att varmt vatten faktiskt fryser tidigare än kallt vatten.

Det kallare vattnet kommer dock ikapp under kristallbildningen och dess kärna fryser tidigare än kärnan hos det varma vattnet. Även om detta fenomen idag kallas Mpemba-effekten så går hans iakttagelse faktiskt att läsa om hos så kända namn som Aristoteles, Francis Bacon och René Descartes.

Hur förklaras då detta fenomen? Faktum är att ingen riktigt vet varför, men det finns flera teorier som försöker förklara fenomenet med begrepp som supercooling, frostbildning, konvektion och effekten hos lösta gaser mellan varmt och kallt vatten.

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar