کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد؟

happiestchemist

ملکه ی شیشه ای
ارسال‌ها
2,802
امتیاز
9,194
نام مرکز سمپاد
فرزانگان
شهر
4d
سال فارغ التحصیلی
1390
مدال المپیاد
دارم.
دانشگاه
تهران
رشته دانشگاه
داروسازی
پاسخ : کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد&#156

اب گرم بهتره..مربوط میشه به ساختار بلوریه اب و دیگر هیچ..
 
ارسال‌ها
3,101
امتیاز
12,187
نام مرکز سمپاد
.
شهر
.
سال فارغ التحصیلی
2000
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد&#156

به نقل از Happiest chemist :
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.
 

vesal

کاربر فوق‌فعال
ارسال‌ها
129
امتیاز
72
نام مرکز سمپاد
فرزانگان1
شهر
اهواز
مدال المپیاد
یه زمانی المپیادی بودم
آیا آب گرم زود تر از آب سرد یخ میبندد!؟

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.
 
  • لایک
امتیازات: Dizzy

sohaaaa

کاربر فوق‌حرفه‌ای
ارسال‌ها
671
امتیاز
916
نام مرکز سمپاد
فرزانگان کرج
پاسخ : کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد؟

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

HOOMANKH7

کاربر حرفه‌ای
ارسال‌ها
566
امتیاز
249
نام مرکز سمپاد
شهید بهشتی
شهر
بابل
رشته دانشگاه
پزشکی
چرا آب100 درجه زودتر از آب معمولی یخ میزند ؟!

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

کاربر فوق‌فعال
ارسال‌ها
152
امتیاز
26
نام مرکز سمپاد
دبیرستان فرزانگان 1
شهر
تهران
دانشگاه
دیگه خیلی مهم نیست
رشته دانشگاه
نمیدونم!
پاسخ : چرا آب100 درجه زودتر از آب معمولی یخ میزند ؟!

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

farshidGCD

لنگر انداخته
ارسال‌ها
3,747
امتیاز
7,916
نام مرکز سمپاد
شهید بهشتی
شهر
-
سال فارغ التحصیلی
91
دانشگاه
MMU
رشته دانشگاه
IBM - ID
پاسخ : چرا آب100 درجه زودتر از آب معمولی یخ میزند ؟!

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
 

HHH

لنگر انداخته
ارسال‌ها
2,765
امتیاز
5,480
نام مرکز سمپاد
مدرسه
شهر
کرج
پاسخ : چرا آب100 درجه زودتر از آب معمولی یخ میزند ؟!

به نقل از nili :
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؟ (;
 
ارسال‌ها
3,101
امتیاز
12,187
نام مرکز سمپاد
.
شهر
.
سال فارغ التحصیلی
2000
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد؟

به نقل از 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

باور کنید اصلش به این چیزا ربطی نداره.

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

gif.latex

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

farshidGCD

لنگر انداخته
ارسال‌ها
3,747
امتیاز
7,916
نام مرکز سمپاد
شهید بهشتی
شهر
-
سال فارغ التحصیلی
91
دانشگاه
MMU
رشته دانشگاه
IBM - ID
پاسخ : کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد؟

به نقل از H O S E I N :
باور کنید اصلش به این چیزا ربطی نداره.

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

gif.latex

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 => :-\ :rolleyes: {-8 :-s
خوب این یعنی چی؟
یعنی چه فاکتورایی توش تاثیرگذارن؟ عامل اصلیش؟
کلا فرموله رو توضیح بده
 
ارسال‌ها
3,101
امتیاز
12,187
نام مرکز سمپاد
.
شهر
.
سال فارغ التحصیلی
2000
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد؟

به نقل از GCD :
الان اینجوری شدم دقیقا => :-\ :rolleyes: {-8 :-s
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 :

gif.latex

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.
 
  • لایک
امتیازات: HHH

farshidGCD

لنگر انداخته
ارسال‌ها
3,747
امتیاز
7,916
نام مرکز سمپاد
شهید بهشتی
شهر
-
سال فارغ التحصیلی
91
دانشگاه
MMU
رشته دانشگاه
IBM - ID
پاسخ : کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد؟

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!
 
ارسال‌ها
3,101
امتیاز
12,187
نام مرکز سمپاد
.
شهر
.
سال فارغ التحصیلی
2000
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد؟

به نقل از 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!

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.
 
  • لایک
امتیازات: HHH

HHH

لنگر انداخته
ارسال‌ها
2,765
امتیاز
5,480
نام مرکز سمپاد
مدرسه
شهر
کرج
پاسخ : کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد؟

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 :D زیادی خواستم نه؟)
 
ارسال‌ها
3,101
امتیاز
12,187
نام مرکز سمپاد
.
شهر
.
سال فارغ التحصیلی
2000
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد؟

به نقل از 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 :D 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.
 
  • لایک
امتیازات: HHH

HHH

لنگر انداخته
ارسال‌ها
2,765
امتیاز
5,480
نام مرکز سمپاد
مدرسه
شهر
کرج
پاسخ : کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد؟

به نقل از H O S E I N :
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؟ :D

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

لطف کنید فرمول گیرتون میشیم(نمک گیر) :D
 
ارسال‌ها
3,101
امتیاز
12,187
نام مرکز سمپاد
.
شهر
.
سال فارغ التحصیلی
2000
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد؟

به نقل از Captain. Pisko :
حرف شما درسته!
اینو در نظر گرفتم تقریبا(با این که دقیقا فرمولو درک نکردم)

داخل پرانتز پست قبلمو خوندی شما؟ :D

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

لطف کنید فرمول گیرتون میشیم(نمک گیر) :D

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 :

gif.latex

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

اگر k منفی باشه در نهایت در رابطه ی

gif.latex

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. :)
 
  • لایک
امتیازات: HHH

rasfan

کاربر فوق‌فعال
ارسال‌ها
122
امتیاز
226
نام مرکز سمپاد
فرزانگان
شهر
گنبد
پاسخ : کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد؟

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

کاربر نیمه‌فعال
ارسال‌ها
17
امتیاز
39
نام مرکز سمپاد
فرزانگان
شهر
بندرعباس
پاسخ : کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد؟

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؟
 
ارسال‌ها
3,101
امتیاز
12,187
نام مرکز سمپاد
.
شهر
.
سال فارغ التحصیلی
2000
رشته دانشگاه
فیزیک
پاسخ : کدام یک سریعتر یخ می زند؟ آب گرم یا سرد؟

با فواره هرون میشه ...
 
بالا