Мпемба-эффект

Резонанс, влияющий на скорость замерзания воды
Автор
Сообщение
Юрий Кузнецо
#13142 2012-12-03 15:48 GMT

Горячая вода замерзает в некоторых случаях быстрее холодной - это называется Мпемба-эффект (если интересна история парадокса, то вкратце http://www.diletant.ru/blogs/1646/3830/). Сегодня нет окончательного мнения о его природе, вариантов объяснений - масса. Прошу высказать мнение о моём варианте, - что это работает межмолекулярный резонанс и порождаемое им пондеромоторное притяжение между молекулами.

В холодной воде молекулы двигаются и колеблются хаотически, с разной частотой. При нагреве воды, с повышением частоты колебаний, их диапазон сужается, частоты колебаний молекул приближаются друг к другу, вследствие чего между молекулами возникает резонанс. При охлаждении этот резонанс частично сохраняется, угасает не сразу.

Попробуйте прижать одну из двух струн гитары, находящихся в резонансе. Теперь отпустите - струна опять начнет вибрировать, резонанс восстановит ее колебания. Так и в замораживаемой воде наружные охлаждаемые молекулы пытаются потерять амплитуду и частоту колебаний, но "теплые" молекулы внутри сосуда "вытаскивают" их назад, выступают в роли вибраторов, а наружные - резонаторов. Между вибраторами и резонаторами и возникает пондеромоторное притяжение (см. работы П.Н.Лебедева). Когда пондеромоторная сила становится больше силы, вызванной кинетической энергией молекул (которые не только вибрируют, но и двигаются линейно), происходит ускоренная кристаллизация — "Эффект Мпемба".

Пондеромоторная связь очень зыбкая, Мпемба-эффект сильно зависит от всех сопутствующих факторов: объема замораживаемой воды, характера ее разогрева, условий замораживания, температуры, конвекции, условий теплообмена, насыщения газом, вибрации холодильного агрегата, вентиляции, примесей, испарения и пр. Возможно, даже – от освещения. Поэтому эффект имеет массу объяснений и его, порой, трудно воспроизвести…

Высказывайте, пожалуйста, мнения. Нужно найти какой-то эксперимент (или теоретические рассуждения), подтверждающие/опровергающие гипотезу.