مشخصات سوال

طبیب الاطباء , hakimbashi
23 شهریور 88 - 08:44
سرعت یخ زدن
اطلاعات بیشتر : دو ظرف همسان ،هم جرم با حجم یکسانی آب داریم.
یکی از این دو ظرف حاوی آب گرم و دیگری ابی با دمای پائین تر است.
هر دو ظرف مشابه را همزمان در فریزر قرار می دهیم.
کدام زودتر یخ میزند و چرا؟لطفا با دلیل علمی بفرمائید که بسیار بسیار برایم مهم است.



- این سوال منقضی شده است. و بهترین جواب توسط رای کاربران انتخاب شده است.
بهترین پاسخ
محسن   , mohsen4465
88/6/23 (18:51)
قبلاً به یه سوال شبیه این جواب داده بودم همون جواب رو واست کپی میکنم.

آب گرم سریعتر یخ میزنه و دلیلش هم مربوط میشه به شدت تابش گرمایی و عایق بودن آب.

البته در هر حالتی آب گرم سریعتر یخ نمیزنه. باید شدت سرمای محیط اطراف خیلی زیاد باشه تا چنین اتفاقی بیفته. اگه درجه حرارت محیط اطراف فقط چند درجه زیر صفر باشه آب گرم با از دست دادن حرارت خودش قبل از یخ زدن لیوان آب سرد؛ با اون هم دما میشه و بنابراین در نهایت هر دو با هم منجمد میشن. اما اگه محیط اطراف بشدت سرد باشه، قضیه عوض میشه. قبل از توضیح دادن این حالت باید بگم که رسانایی گرمایی آب کمه. بخاط همین لایه به لایه از بیرون به درون یخ میبنده. این حالت رو حتماً دیدی. قالب یخی که هنوز به طور کامل یخ نزده رو اگه بشکنی از داخلش آب به بیرون میریزه و حفره ای خالی رو میتونی وسطش ببینی. حالا در مورد یخ زدن سریعتر آب گرم:

آب گرم درست مثله آب سرد با از دست دادن حرارت از سطح شروع به سرد شدن و منجمد شدن میکنه. اما به خاطر اینکه این آب گرمای بیشتری داره، جنبش مولکولهای اون بیشتره و از طرف دیگه تابش گرمایی به سرعت گرما رو از اون میگیره. نتیجه اینه که سطح هر دو ظرف آب یخ میبنده در حالی که حفره آب داخل یکی از ظرف ها گرمتره. این حفره آب گرم به دلیل جنبش مولکولی بیشتر سریعتر حرارت رو به محیط اطراف پس میزنه. تابش گرمایی شدیدتر هم سرعت سرد شدن رو بازهم بالاتر میبره. این حالت شبیه سرمای احساس شده توسط یه موتورسوار و فردی که ثابت ایستاده هست. درجه حرارت هوا ثابته ولی متور سوار سرمای بیشتری رو احساس میکنه چون انرژی جنبشی بیشتری داره. و با حرکت سریعتری که داره دائم با سطح تازه ای از هوای سرد برخورد میکنه. در حالی که فردی که ثابت ایستاده احساس میکنه که لایه ای از هوای گرم بین بدن اون و محیط اطراف برقرار شده. در واقع لایه نازکی از هوای راکد اطراف بدن اون گرم شده و اختلاف حرارت کمتر این لایه با بدن فرد سرعت سرد شدن رو کم کرده. همین حالت برای حفره آب گرم میافته. مولکولهای گرم اون به شدت با دیواره های سرد یخی برخورد میکنن و حرارت خودشون رو از دست میدن و در آخرین برخورد وارد شبکه بلور یخ میشن. آب گرم لایه به لایه منجمد میشه و به خاطر عایق بودن آب درجه حرارت لایه آب زیر اون تغییر زیادی نمیکنه. حفره آب کوچکتر شده در حالی که هنوز گرمه. مولکولهای ظرف آب سرد انرژی کمتری دارن. برای یخ زدن باید حرکت کنن و آرایش بلور یخ رو به خودشون بگیرن ولی سرعت حرکت این مولکولهای سرد کمتره. به قول معروف حتی حال ندارن یخ بزنن!!!!!!

رفقای بالایی جوابهای جالبی دادن مخصوصاً اونی که گفت آب گرم تبخیر میشه و جرمش کمتر میشه. باید بگم که آزمایش در ظرف سر بسته هم همون نتیجه رو میده. آب شدن یخ زیر ظرف هم تاثیر زیادی نداره. میتونی ظرفها رو با نخ آویزون کنی یا زیرشون یه لایه عایق بذاری. بهر حال اونی که داغتره سریعتر منجمد میشه. بعضی ها میگن شستن شیشه یخ زده ماشین ها با آب سرد بهتره. چون طبق همین آزمایش، دیرتر یخ میبنده. ولی باید بگم که دیر تر هم یخ ها رو آب میکنه. درسته که آب داغ سریعتر یخ میزنه. ولی در لحظات قبل از یخ زدن گرمای بیشتری رو با سرعت بیشتری از دست میده و بنابراین یخ بیشتری رو سریعتر آب میکنه. البته همونطور که گفتم فقط در سرمای شدید چنین اتفاقی میافته. مثلاً داخل فریزرهای پرقدرت با درجه حرارت چند ده درجه زیر صفر.
  • .100%

دیگر پاسخ ها

1.    88/6/23 (12:12)
سلام گلم
ظرفی که دمای بیشتری داره زودتر یخ میزنه چون پتانسیل بیشتری برای از دست دادن دما داره و به بیان علمی تر چون دمای بیشتری داره پس مولکول ها انرزی جنبشی بیشتری دارند و زودتر توی تله نیروهای هیدروژنی می افتند و زودتر یخ میزنند
موفق باشی

2.    88/7/3 (21:19)
سلام. من جواب 2 رو هم خوندم. ولی این. میدونم که آب گرم به دلیل اینکه تفاوت دمای بیشتری داره سرعت انتقال حرارت برای آب گرم بیشتره ولی باید دید که آب سردی که با اون داره مقایسه می شه در چه دماییه و با یخ زدن چه فاصله ای داره. دلیلی نداره آب گرم یا سرد یکی شون همیشه زودتر یخ بزنه. فکر کن دوتا توپ از دیوار با فاصله های متفاوت، ممکنه فاصله ی توپ کندتر ممکنه اونقدر کم باشه که توی زمتنی که توپ تندتر داره میاد به دیوار برسه.

3.    88/7/5 (11:11)
خودت این تجربه را انجام بده براحتی به جوابش میرسی نیاز نیست 2 هفته صبر كنی!