Воспроизвести эффект Мпембы дома можно, и это не требует сложного оборудования, но важно соблюдать аккуратность, чтобы не обжечься и не повредить морозильник.
Что нужно
- Две одинаковые пластиковые или металлические ёмкости (по 200–300 мл)
- Чистая питьевая вода
- Кухонный термометр (желательно, но можно и без него)
- Морозильная камера
- Кухонные прихватки или толстое полотенце
Шаги
Налейте воду
В обе ёмкости налейте одинаковое количество воды (важно, чтобы объём был точно одинаковым).
Нагрейте одну порцию
Одну ёмкость оставьте при комнатной температуре.
Вторую нагрейте до ~70–80 °C (не кипятите — так будет безопаснее и меньше пара).Используйте прихватку, чтобы не обжечься.
Поставьте одновременно в морозильник
Быстро и аккуратно поместите обе ёмкости в морозильную камеру на одинаковое расстояние от стенок.
Следите, чтобы горячая вода не пролилась.
Наблюдайте
Каждые 10–15 минут проверяйте состояние воды (не вынимая ёмкости надолго).
Обратите внимание, какая замёрзнет первой.
Советы для лучшего результата
- Ёмкости должны быть открытыми, чтобы испарение влияло на процесс.
- Не используйте стекло — может треснуть при резком охлаждении.
- Для наглядности можно поставить камеру на таймлапс.
Почему в морозильнике эффект Мпембы может проявиться, а может — нет, и что сделать, чтобы повысить шансы его увидеть.
Разные условия охлаждения. Если морозильник сильно загружен, циркуляция холодного воздуха хуже, и разница между горячей и холодной водой сглаживается.
Сверхохлаждение. Холодная вода иногда “зависает” в жидком состоянии ниже 0 °C, а потом замерзает резко. Горячая вода из-за меньшего количества растворённых газов склонна к этому меньше. Если сверхохлаждение не произошло — эффект Мпембы может не проявиться.
Форма и материал ёмкости. Металл быстрее отдаёт тепло, пластик медленнее. Высокие узкие ёмкости замерзают иначе, чем широкие низкие.
Испарение. Горячая вода испаряется сильнее, уменьшая объём, и замерзает быстрее — но если испарению мешает крышка или закрытый контейнер, эффект ослабляется.
Температура воды и морозильника. Слишком горячая вода (близкая к кипению) может нагреть внутренности морозильника и замедлить процесс. Слишком холодная “горячая” вода — не создаст достаточной разницы.
Как повысить шанс увидеть эффект?
- Используйте открытые металлические ёмкости — лучше теплоотдача и больше испарение.
- Залейте одинаковый объём воды (чтобы не было споров, что “меньшее замёрзло быстрее”).
- Температура горячей воды — около 70–80 °C, холодной — комнатная (20–25 °C).
- Морозильник должен быть пустым или почти пустым для лучшей циркуляции холода.
- Поставьте ёмкости на сетчатую полку или решётку, а не на сплошную поверхность.
- Для наглядности снимайте таймлапс — так можно заметить момент образования льда.
Таймлапс (от англ. time-lapse) — это способ съёмки, при котором камера делает редкие кадры через равные промежутки времени, а потом эти кадры объединяются в ускоренное видео.
Простой пример
Если вы хотите показать, как лёд образуется в стакане за 2 часа, то:
- Камера снимает один кадр каждые, например, 10 секунд.
- В итоге вы получаете короткое видео, где весь процесс замерзания занимает 10–20 секунд.
Где используют таймлапс:
- Рост растений
- Закат и восход солнца
- Движение облаков
- Строительство зданий
- Плавление или замерзание предметов
- Городскую жизнь ночью