وکاله آریا للأنباء - قد یتجمد الماء الساخن، فی ظروف معینه، قبل الماء البارد، وهی ظاهره تعتمد على عده عوامل، أبرزها التبخر، وحرکه السائل، وتوقیت تشکل البلورات الجلیدیه الأولى.
أکادیمی روسی: عدم تجمد بحیره بایکال فی سیبیریا یؤثر على النظام البیئی بأکمله
وفقا لقوانین الفیزیاء، ومن الناحیه البدیهیه، یُفترض أن یتجمد الماء البارد قبل الساخن، لأنه یحتاج إلى فقدان کمیه أقل من الحراره. وهذا ما یحدث بالفعل فی معظم الحالات الیومیه. لکن فی ظروف معینه، قد یتحول الماء الساخن إلى جلید أسرع، وهی ظاهره تُعرف باسم "تأثیر مابیمبا" .
ویعود اسم هذه الظاهره إلى التلمیذ التنزانی إیراستو مابیمبا، الذی لاحظ عام 1963، أثناء تحضیر المثلجات، أن الخلیط الساخن الذی وضعه فی المجمد تجمد قبل الخلطات المبرده التی أعدها زملاؤه. ولاحقا، تحقق الفیزیائی دینیس أوزبورن من صحه هذه الملاحظه، ونشر مع مابیمبا نتائج تجاربهما عام 1969.
لکن لماذا یحدث ذلک؟
لا یوجد تفسیر واحد لتأثیر مابیمبا، إذ یُرجح أن عده عوامل فیزیائیه تتفاعل فی الوقت نفسه لتؤدی إلى هذه النتیجه، من أبرزها:
التبخر: یتبخر الماء الساخن بوتیره أسرع، ما یؤدی إلى فقدانه جزءا من کتلته. وکلما قلت کمیه الماء المتبقیه، انخفضت الطاقه اللازمه لتجمیدها. الحمل الحراری: تتشکل فی الماء الساخن تیارات حمل حراری قویه تنقل الحراره من أعماق السائل إلى سطحه وجدران الوعاء، ما یسرّع عملیه التبرید. التلامس مع سطح المجمد: قد یذیب الوعاء الساخن طبقه الجلید الرقیقه الموجوده تحته، فیصبح على تماس مباشر مع الرف البارد، الأمر الذی یعزز انتقال الحراره مقارنه بوعاء یستقر فوق طبقه من الجلید. التبرید الفائق: لا یتحول الماء دائما إلى جلید بمجرد وصوله إلى درجه الصفر المئوی، إذ قد یبرد إلى ما دون درجه التجمد ویبقى سائلا لفتره. وفی بعض الحالات، قد تتشکل البلورات الجلیدیه الأولى فی العینه الساخنه قبل العینه البارده، رغم انخفاض حراره الأخیره أکثر.
تجمد الماء الفوری فی الصقیع ووفقا للخبراء، تعتمد النتیجه أیضا على عوامل عدیده، منها کمیه الماء، وترکیبه، وشکل الوعاء، ووجود غطاء من عدمه، وحرکه الهواء، وحتى الخدوش الدقیقه على جدران الوعاء. کما یجب تحدید المقصود بـ"التجمد": هل هو وصول الماء إلى درجه الصفر المئوی، أم ظهور أولى بلورات الجلید، أم تجمده بالکامل؟
ولهذا السبب، قد تؤدی تجربتان تبدوان متطابقتین إلى نتائج مختلفه؛ ففی إحداهما یتجمد الماء البارد أولا، بینما فی الأخرى یبدأ الماء الساخن بالتجمد قبل نظیره البارد.
وعموما، یمکن للماء الساخن أن یتجمد أسرع من الماء البارد، ولکن فی ظروف محدده فقط. ولا یعنی تأثیر مابیمبا أن الماء المغلی یجب أن یوضع دائما فی المجمد، أو أنه یتجمد فی کل مره أسرع من الماء البارد.
وبعباره أدق، یبقى الماء البارد هو الأسرع فی التجمد فی معظم الحالات، إلا أن عوامل مثل التبخر، والحمل الحراری، وآلیه تشکل البلورات الجلیدیه قد تمنح الماء الساخن، أحیانا، أفضلیه غیر متوقعه.
المصدر: science.mail.ru