موضوع: کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد؟ (دفعات بازدید: 4903 بار)

Vancomycin · « **پاسخ #20 :** 20 اوت 2010 ,ساعت 19:12:00 »

اب گرم بهتره..مربوط میشه به ساختار بلوریه اب و دیگر هیچ..

H O S E I N · « **پاسخ #21 :** 21 اوت 2010 ,ساعت 10:27:10 »

نقل قول از: Happiest chemist در 20 اوت 2010 ,ساعت 19:12:00

اب گرم بهتره..مربوط میشه به ساختار بلوریه اب و دیگر هیچ..

بار ها توی همین تاپیک گفته شد علت قانون تبرید نیوتونه که از حل معادله دیفرانسیل مرتبه اول جدایی پذیر بدست میاد و حاصل تابع نمایی است.

vsl127

چرا آب گرم زودتر از آب سرد یخ می بندد!؟

. بين مولكول هاي آب پيوند هيدروژني وجود دارد . تعداد اين پيوند ها دريخ (حالت جامد ) حد اكثر وبرابر 4 است . درضمن يخ هم داراي شكل بلوري خاصي( شش گوشه ايي ) است كه درآن مولكولهاي آب درفاصله معيني ازهم قرارگرفته اند. يعني پيوند هيدروژني درفاصله تقريبا معيني بين مولكول ها تشكيل مي شود . ( طول پيوند )
براي ازبين بردن پيوند هيدروژني نيز به انرژي نياز است . درحالت مايع پيوند هيدروژني بازهم وجود دارد .ومولكول هاي آب به شكل خوشه ايي به هم متصل هستند ( خوشه هاي بيست وجهي ) . ولي تعداد آن ها به دما بستگي دارد وهرچه دماي آب بالاتر مي رود. از تعداد آن ها كاسته مي شود . حال اگر آب را دردماي بالاترسرد نماييد٬ مولكول ها آزادتر وبه راحتي مي توانند درفاصله معين ازهم قرارگرفته وشكل بلوري يخ(بلورهاي ريز ) را بسازند .( فراسرد شدن كم تر ).
ولي تنها مقدار كمي از مولكول هاي آب به شكل جامد ومقدار بسيار زيادي از مولكول هاي آب به حالت مايع هستند كه در شبكه بلوري يخ تشكيل شده به دام افتاده اند. اما اين حالت براي آبي كه دردماي پايين منجمد شده برعكس است .
اين امكان براي مولكول هاي آب دردماي پايين كمتر است( فراسرد شدن بيشتر ). زيرا تعداد بيشتر پيوند هيدروژني بين مولكول ها امكان حركت وجايگزيني را كم مي كند .دماي پايين سبب هسته زايي شديد وافزايش سرعت رشد بلورها مي شود .( بلورهاي بيشتر ودرشت تر ) .
لازم به تذكر است درحالت مايع مرتبا پيوند هيدروژني شكسته شده ودرجايي ديگر تشكيل مي شوند وبه عبارتي درحال تغيير وتبديل هستند .دردماي پايين براي اين كه مولكول هاي آب بتوانند شكل بلوري خاص خود را بگيرند بايد بعضي پيوند هاي هيدروژني شكسته ودرجاي مناسب تشكيل شود كه اين خود ٬ به زمان نياز دارد.

سـ‌‍‌‌هـا

آیا آب گرم زود تر از آب سرد یخ میبندد!؟ با کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد تركيب شد.

PrOFESSIONAL

سلام
امروز یکی از بچه ها ازم سوال کرد که چرا آب 100 درجه زودتر از آب معمولی یخ میزنه.
به نظر شما واقعا چرا ؟!
من فکر میکنم دلیلش ساختار آب باشه در حالت جوش که میتونه راحت تر به حالت جامد (یخ)تغییر حالت بده.
نظر شما چیه ؟!

nili

حالا واقعا آب 100 درجه زودتر یخ میزنه؟؟؟آزمایش کردید؟؟

GCD

این پچدیده اسمش اثر مپمبا هست (امپمبا هم میگن)
کلا 4 فرضیه نیمه اثبات شده درباره این هست:
1. تبخیر: اول اینکه تبخیر باعث میشه از جرم ماده کم بشه، دوم اینکه تبخیر گرماگیر هست
2. گازهای حل شده در آب با بالا رفتن دما کم تر میشن، در نتیجه فاصله کمتری بین مولکولها هست
3. هرچی دمای مایع بالاتر باشه در مقابل سرد شدن جریان همرفتی قوی تری بوجود میاد
4. (موضعی) ظرف گرم میتونه تو یخ نفوذ کنه، یعنی مثلا اگه یه ظرف آب گرم و یه ظرف آب سرد رو بزاری رو یخ، اون ظرف آب گرمه یه مقداری یخ رو ذوب میکنه و داخلش نفوذ میکنه، در نتیجه سطح تماس با یخ بیشتر میشه

Captain.Pisko

نقل قول از: nili در 30 اكتبر 2010 ,ساعت 17:07:06

حالا واقعا آب 100 درجه زودتر یخ میزنه؟؟؟آزمایش کردید؟؟

آره میزنه
کاربرد عینیش رو هم میتونی اونجایی ببینی که یک شیشه آب که فقط یک تیکه یخ توشه تو تابسون دستته
میخوای آب بخوری آب داغ میریزی روش جای آب شیر معمولی یا آب سرد

امتحان نکردی؟

H O S E I N

نقل قول از: GCD در 30 اكتبر 2010 ,ساعت 18:50:36

این پچدیده اسمش اثر مپمبا هست (امپمبا هم میگن)
کلا 4 فرضیه نیمه اثبات شده درباره این هست:
1. تبخیر: اول اینکه تبخیر باعث میشه از جرم ماده کم بشه، دوم اینکه تبخیر گرماگیر هست
2. گازهای حل شده در آب با بالا رفتن دما کم تر میشن، در نتیجه فاصله کمتری بین مولکولها هست
3. هرچی دمای مایع بالاتر باشه در مقابل سرد شدن جریان همرفتی قوی تری بوجود میاد
4. (موضعی) ظرف گرم میتونه تو یخ نفوذ کنه، یعنی مثلا اگه یه ظرف آب گرم و یه ظرف آب سرد رو بزاری رو یخ، اون ظرف آب گرمه یه مقداری یخ رو ذوب میکنه و داخلش نفوذ میکنه، در نتیجه سطح تماس با یخ بیشتر میشه

باور کنید اصلش به این چیزا ربطی نداره.

مربوط به قانون تبرید نیوتونه (عرفان هم گفت). به این صورت :

$t=\mathrm{ln} \sqrt[K]{\frac{T_{0}-T_{1}}{{T}'-T_{1}}}$

ln تابعی هست که صعودیه و با کاهش مخرج اون کسر مقدار کل تابع کم میشه یعنی زمان با افزایش t0 کاهش پیدا میکنه.

GCD

نقل قول از: H O S E I N در 30 اكتبر 2010 ,ساعت 22:26:25

باور کنید اصلش به این چیزا ربطی نداره.

مربوط به قانون تبرید نیوتونه (عرفان هم گفت). به این صورت :

$t= \mathrm{ln} \left [\frac{KT_{1}-KT}{KT_{1}-KT_{0}} \right ] \to t(0)=\mathrm{ln} \left [\frac{KT_{1}}{KT_{1}-KT_{0}} \right ]$

ln تابعی هست که صعودیه و با کاهش مخرج اون کسر مقدار کل تابع کم میشه یعنی زمان با افزایش t0 کاهش پیدا میکنه.

الان اینجوری شدم دقیقا => $:-\$

خوب این یعنی چی؟
یعنی چه فاکتورایی توش تاثیرگذارن؟ عامل اصلیش؟
کلا فرموله رو توضیح بده

H O S E I N

نقل قول از: GCD در 30 اكتبر 2010 ,ساعت 22:31:51

الان اینجوری شدم دقیقا => $:-\$
خوب این یعنی چی؟
یعنی چه فاکتورایی توش تاثیرگذارن؟ عامل اصلیش؟
کلا فرموله رو توضیح بده

این رابطه از جمله روابط تجربیه که البته این یکی خیلی خوب جواب داده (البته شاید در سطوح بالاتر از نظریه ترمودینامیک توضیح میکروسکوپیک براش موجود باشه). روابط دیگه مثل مقاومت هوا هم تقریبا" مثل این هستن.

در واقع بنابر قانون سرمایش داریم :

$\frac{\mathrm{d}T }{\mathrm{d} t}=K(T_{1}-T)$

که دمای شماره ی یک (T1) دمای محیط و T دمای جسم (مایع و یا هر چیز دیگه ای) است. یعنی تغییرات دما بر حسب زمان با اختلاف دمای جسم و محیط رابطه ی مستقیم داره. که k رو باید از روی شرایط اولیه ی مسئله(ویژگی های جسم مثل رسانایی و گرمای ویژه و ...) بدست آورد.

GCD

خوب اینطور که من از این برداشت کردم، اینه که:
میگه هرچی اختلاف دمای محیط و جسم بیشتر باشه، زمان تغییرات دما بیشتر میشه (رابطه مستقیم تغییرات دما با اختلاف دمای جسم و محیط)
ولی این که برعکس فرضیه بیان شده (آب جوش زودتر یخ میزند) هست!

H O S E I N

نقل قول از: GCD در 30 اكتبر 2010 ,ساعت 22:46:33

خوب اینطور که من از این برداشت کردم، اینه که:
میگه هرچی اختلاف دمای محیط و جسم بیشتر باشه، زمان تغییرات دما بیشتر میشه (رابطه مستقیم تغییرات دما با اختلاف دمای جسم و محیط)
ولی این که برعکس فرضیه بیان شده (آب جوش زودتر یخ میزند) هست!

یه نکته ای : سعی نکن از معادله ی دوم به نتیجه ای که گفتم برسی. ظاهر این معادلات دیفرانسیلی گاهی اوقات گول زننده ست و انسان رو به اشتباه میندازه. همون رابطه ی اول که گفتم مستقیما" از همین نتیجه میشه.

ضمنا" توصیه میشه از یکای کلوین استفاده کنید.

Captain.Pisko

خب ببین برای اینکه دقیقا برای ما و هرکی میاد این رو میخونه واضح شه میشه اعداد مربوط به همین سوال دوستمون رو توی رابطه بذارید و بدست بیارید(چون یکسری اعداد مطرح نشدن می شه خودتون یک مسئله بنویسید و حل کنید

زیادی خواستم نه؟)

H O S E I N

نقل قول از: Captain. Pisko در 30 اكتبر 2010 ,ساعت 23:00:34

خب ببین برای اینکه دقیقا برای ما و هرکی میاد این رو میخونه واضح شه میشه اعداد مربوط به همین سوال دوستمون رو توی رابطه بذارید و بدست بیارید(چون یکسری اعداد مطرح نشدن می شه خودتون یک مسئله بنویسید و حل کنید زیادی خواستم نه؟)

آخه موضوعی که اینجاست اینه که K از روی شرایط اولیه بدست میاد. یعنی باید مثلا" جسم رو بزاریم تو اتاق و دمای اولیه رو هم اندازه بگیریم و سپس بعد از مدتی زمان و دمای جدید جسم رو اندازه میگیریم و K رو بدست میاریم. در این صورت k برای تمام حالاتی که جسم در این محیط باشه صحیحه.

Captain.Pisko

نقل قول از: H O S E I N در 31 اكتبر 2010 ,ساعت 18:16:35

آخه موضوعی که اینجاست اینه که K از روی شرایط اولیه بدست میاد. یعنی باید مثلا" جسم رو بزاریم تو اتاق و دمای اولیه رو هم اندازه بگیریم و سپس بعد از مدتی زمان و دمای جدید جسم رو اندازه میگیریم و K رو بدست میاریم. در این صورت k برای تمام حالاتی که جسم در این محیط باشه صحیحه.

حرف شما درسته!
اینو در نظر گرفتم تقریبا(با این که دقیقا فرمولو درک نکردم)

داخل پرانتز پست قبلمو خوندی شما؟

یک دمای فرضی اول و دوم و غیره در نظر بگیرید بذارید تو فرمول و حل کنید

لطف کنید فرمول گیرتون میشیم(نمک گیر)

H O S E I N

نقل قول از: Captain. Pisko در 02 نوامبر 2010 ,ساعت 01:04:41

حرف شما درسته!
اینو در نظر گرفتم تقریبا(با این که دقیقا فرمولو درک نکردم)

داخل پرانتز پست قبلمو خوندی شما؟

یک دمای فرضی اول و دوم و غیره در نظر بگیرید بذارید تو فرمول و حل کنید

لطف کنید فرمول گیرتون میشیم(نمک گیر)

در درجه اول یه عذرخواهی بابت اشتباه محاسباتی در رابطه ای که گفتم (البته اصل قانون درسته فقط رابطه تغییر کرده که رابطه ی قبلی به خاطر اشتباه در انتگرال گرفتن بدست اومده بود).

در مورد یک مثال :

بدیهیه که k منفیه چون :

$-Kt=\mathrm{ln}{\left [\frac{{T}'-T_{1}}{T_{0}-T_{1}} \right ]}$

در بالا طرف راست و همچنین t مثبت هستن و در نتیجه k منفی هست.

اگر k منفی باشه در نهایت در رابطه ی

$t=\mathrm{ln} \sqrt[K]{\frac{T_{0}-T_{1}}{{T}'-T_{1}}}$

ریشه ی K ام اون کسر رو میخوایم چون k منفیه متونیم کسر رو معکوس کنیم و قدر مطلق K رو به جای k جایگذاری کنیم. چون T0 به مخرج میره در نتیجه با افزایش اون کل کسر کم میشه و چون ln تابع صعودیه پس کل مقدار t کم میشه. در نتیجه به سوال اصلی خودمون پاسخ دادیم.

rasfan

به این پدیده به اصطلاح مپمبا میگن.این اسم عجیب نام یک دانش اموز تانزانیایی است که حدود 50 سال پیش به این نکته پیبرد که اگر مواد سازنده بستنی ولرم باشند نسبت به مواد خنک زودتر یخ میزنند. برای این مساله توضیحات زیادی ارائه شده اما دو حقیقت در این توضیح ها نادیده گرفته شده: اول اینکه اب داغ تنها اب سردی با دمای بالاتر نیست.اب داغ گازهای محلول و مواد شیمیایی کمتری دارد که هر دو روی نقطه انجماد تاثیر دارند.
دوم اینکه اب داغ بیشتر تبخیر میشه که این موضوع شروع یخ زدن رو تسریع میکنه....

faydim · « **پاسخ #38 :** 04 مه 2012 ,ساعت 21:31:44 »

سلام دوستان
یه سوال بود فکرمو مشغول کرده نمی دونستم کجا بگم دیدم اینجا بهتر از بقیه جاهاست البته خودمم نمی دونم جوابشو
فرض کنین 2 تا منبع داریم یکی تو ارتفاع بالا و اون یکی پایینه تو پایینیه اب هستش میخوایم از تو منبع پایینی اب رو به منبع بالایی منتقل کنیم و پمپ هم نداریم ایا راه دیگه ای هست که بتونیم این کارو بکنیم؟ فاصله هم زیاده یعنی از خاصیت مویینگی اب نمیشه استفاده کرد
به نظرتون میشه با استفاده از انرژی های دیگه که به صرفه باشه این کارو کرد؟

H O S E I N · « **پاسخ #39 :** 05 مه 2012 ,ساعت 05:28:18 »

با فواره هرون میشه ...

نویسندهموضوع: کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد؟ (دفعات بازدید: 4903 بار)