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Foro general de Meteorología => Meteorología general => Mensaje iniciado por: _00_ en Domingo 06 Septiembre 2009 12:50:19 pm
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No lo sabía, muy curioso,
Algun@s pensareis que en SoyCurioso.com nos hemos vuelto locos y que ésto atenta contra el sentido común. Lo cierto es que realmente, sí ocurre esto en determinadas circunstancias. Es el llamado efecto Mpemba.
Así, por ejemplo, si metemos en un congelador dos recipientes se encuentra la misma cantidad de agua, pero a diferentes temperaturas (uno a 80º y otro a 10º, por ejemplo), el agua contenida en el recipiente a 80º tardará menos en congelarse que la contenida en el recipiente a 10º.
Esto ocurre, como digo, debido al efecto Mpemba. Para saber el por qué de dicho efecto, hay que conocer sus causas principales:
* El agua caliente se evapora, por lo que “pierde” cierta cantidad de materia.
* Cuanto más caliente está un líquido, menos gases disueltos hay en él: Los gases disueltos dificultan la congelación de un líquido.
¿Qué? ¿No os lo creeis? Lo sabía :D , asi que he buscado un vídeo que lo demuestra, y aquí os lo dejo. En el vídeo, aparecen varias barras a diferentes temperaturas. Dichas barras están sumergidas en vasos de agua distintos, y la temperatura ambiente es de -23,8 º. No os cuento más, vedlo por vosotr@s mism@s:
Además, si la diferencia de temperatura entre los dos líquidos es mayor a 30º, el efecto no sólo se hace más probable, sino que también se hace más visible, según desmuestran estudios realizados por el Doctor L. Vinu. Por último, aclarar que el efecto Mpemba no se puede aplicar a dos temperaturas cualesquiera ni a dos líquidos cualesquiera.
El agua caliente se congela antes que el agua fría (http://www.soycurioso.com/2009/05/13/el-agua-caliente-se-congela-antes-que-el-agua-fria/)
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Entonces si ahora viene una siberiana, el Guadalquivir se helaría de inmediato!! :mucharisa: :mucharisa: :mucharisa:
Curioso efecto... :popcorn: :popcorn:
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Cuando me entre de ese fenomeno hace tiempo me llamo un monton la atencion , que curioso
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lo curioso es que lo descubrio un estudiante africano cuando preparaba helados. ;D
ya hace casi dos años se me "escurrio" que podria tener algo que ver con la fulgurante recongelacion del artico despues del historico minimo que hubo, aunque probablemente las causas fuesen mucho mas complejas.
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Si un día os encontráis a menos de -40º (chungo) y tiráis al aire una taza hirviendo, la evaporación tan violenta de ésta deja partículas de agua tan reducidas y que han sufrido tanta pérdida de calor de vaporización que se congelarán inmediatamente en el aire, y el aire saturado de vapor se sublimará en cristales de hielo sin necesidad de núcleos higroscópicos (porque por debajo de -40º -punto de Schaefer- se produce la nucleación espontánea).
Pero si tiráis una taza a, por ejemplo, 20º, no se evaporará apenas con lo que no dará tiempo a que semejante volumen de agua se congele en su caída al suelo.
Creo que va a estar chungo realizar el experimento. ;D
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No tan difícil ;)
http://www.youtube.com/v/zFj_i6HtebM
http://www.youtube.com/v/urPngC2dNQ4
(en inglés: Can hot water freeze faster than cold water? (http://math.ucr.edu/home/baez/physics/General/hot_water.html))
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Bueno, con respecto a que pierda gases que dificulten la congelación, vale. Pero si aumentamos la temperatura del agua porque después va a perder masa por evaporación... es más fácil directamente retirarle un poquito de masa y no perder el tiempo calentando, digo yo...
En teoría pues, un agua que haya perdido sus gases independientemente de su temperatura, se congelará antes. En definitiva, el calor (o temperatura más alta que sería lo propio) no es el responsable directo de que el agua se congele antes.
Pero como efecto visual es curioso y resultón.
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yo supongo que para que suceda habrá unas premisas, como un "flujo de frío" idealizado como infinito e instantaneo, por que si el "flujo de frío" es pequeño, por narices se congela antes el agua fría,
también me parece una causa para analizar la forma de cristalizar, ¿será el mismo tipo de hielo? (estructura cristalina)
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Desde luego hay una cosa clara: si metemos dos recipientes HERMÉTICOS llenos de agua PURA (sin gases disueltos) en el congelador, se helará antes el que estaba más frío al ppio., pues ya no intervienen ni la evaporación ni el obstáculo de los gases en solución.
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¿seguro?
por que aunque no haya otros procesos, la vibración de las moléculas ya hacen algo, varia la tension superficial, y la orientación molecular, los enlaces intermoleculares (fuerza de van der Waals)...
quizás esta dinámica favorezca una cristalización más homogénea (sobre el volumen), más caótica pero más rápida (sobre numerosos núcleos de cristalización)
mientras que en la más fría la cristalización sería más estratificada (de crecimiento monocristalina)
:confused:
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Sí, pero mientras ambas muestras sigan a más de 0º no ocurrirá nada, independientemente de la Tª de cada una, pues las dos están por encima del punto de congelación.
Y cuando lleguen a 0º el movimiento molecular será igual para las dos, creo yo.
Un cuerpo se enfría más rápidamente cuanto más caliente está, cierto, pero la muestra más caliente a medida que se enfría va ralentizando su proceso de enfriamiento, con lo que no podrá adelantar a la fría.
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Muy curioso _00_
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Si un día os encontráis a menos de -40º (chungo) y tiráis al aire una taza hirviendo, la evaporación tan violenta de ésta deja partículas de agua tan reducidas y que han sufrido tanta pérdida de calor de vaporización que se congelarán inmediatamente en el aire, y el aire saturado de vapor se sublimará en cristales de hielo sin necesidad de núcleos higroscópicos (porque por debajo de -40º -punto de Schaefer- se produce la nucleación espontánea).
Pero si tiráis una taza a, por ejemplo, 20º, no se evaporará apenas con lo que no dará tiempo a que semejante volumen de agua se congele en su caída al suelo.
A -20ºC creo que te refieres...
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Sí, pero mientras ambas muestras sigan a más de 0º no ocurrirá nada, independientemente de la Tª de cada una, pues las dos están por encima del punto de congelación.
Y cuando lleguen a 0º el movimiento molecular será igual para las dos, creo yo.
Un cuerpo se enfría más rápidamente cuanto más caliente está, cierto, pero la muestra más caliente a medida que se enfría va ralentizando su proceso de enfriamiento, con lo que no podrá adelantar a la fría.
no exactamente, el agua más caliente siempre tendrá algo más de movimiento en el interior, lo que provocará que congele antes,
el agua más fría, al tenr menos agitación se sobreenfriará más,
el agua menos caliente quizás alcance una temperatura más baja, pero podría congelar más tarde,
es otra posibilidad
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Si un día os encontráis a menos de -40º (chungo) y tiráis al aire una taza hirviendo, la evaporación tan violenta de ésta deja partículas de agua tan reducidas y que han sufrido tanta pérdida de calor de vaporización que se congelarán inmediatamente en el aire, y el aire saturado de vapor se sublimará en cristales de hielo sin necesidad de núcleos higroscópicos (porque por debajo de -40º -punto de Schaefer- se produce la nucleación espontánea).
Pero si tiráis una taza a, por ejemplo, 20º, no se evaporará apenas con lo que no dará tiempo a que semejante volumen de agua se congele en su caída al suelo.
A -20ºC creo que te refieres...
No coño, porque si el agua de la taza está a -20º no vierte porque está helada.
;D
Sí, pero mientras ambas muestras sigan a más de 0º no ocurrirá nada, independientemente de la Tª de cada una, pues las dos están por encima del punto de congelación.
Y cuando lleguen a 0º el movimiento molecular será igual para las dos, creo yo.
Un cuerpo se enfría más rápidamente cuanto más caliente está, cierto, pero la muestra más caliente a medida que se enfría va ralentizando su proceso de enfriamiento, con lo que no podrá adelantar a la fría.
no exactamente, el agua más caliente siempre tendrá algo más de movimiento en el interior, lo que provocará que congele antes,
el agua más fría, al tenr menos agitación se sobreenfriará más,
el agua menos caliente quizás alcance una temperatura más baja, pero podría congelar más tarde,
es otra posibilidad
Pero ese agua caliente al aproximarse a 0º irá ralentizando la energía cinética de sus moléculas, con lo que en el momento de helarse estará en la misma situación que la muestra que estaba más fría.
Lo que opino es que al llegar a 0º la E. cinética de las partículas es igual independientemente de las condiciones de partida.
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si, se enfriarán las dos,
pero la que estaba más caliente seguirá teniendo más energía dinámica,
es el mecanismo del sobreenfriamiento,
a la misma tª, la que hemos metido más caliente empezará a helar antes, tiene moléculas "interiores" con más cinética,
por supuesto con un "flujo de frío" considerable, si estamos hablando de una congelación que dura días, púes igual sí que no apreciamos diferencia, pero si es cuestión de minutos...
...yo no lo veo tan claro ;)
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Si un día os encontráis a menos de -40º (chungo) y tiráis al aire una taza hirviendo, la evaporación tan violenta de ésta deja partículas de agua tan reducidas y que han sufrido tanta pérdida de calor de vaporización que se congelarán inmediatamente en el aire, y el aire saturado de vapor se sublimará en cristales de hielo sin necesidad de núcleos higroscópicos (porque por debajo de -40º -punto de Schaefer- se produce la nucleación espontánea).
Pero si tiráis una taza a, por ejemplo, 20º, no se evaporará apenas con lo que no dará tiempo a que semejante volumen de agua se congele en su caída al suelo.
A -20ºC creo que te refieres...
No coño, porque si el agua de la taza está a -20º no vierte porque está helada.
;D
Creí que te referías a la temperatura ambiente
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Vamos a ver si con un ejemplo me aclaro.
Entramos en una cámara frigorífica a -45º y derramamos dos recipientes, uno con agua a 80º y otro con agua a 10º.
Yo lo que entiendo que pasaría es que al enfriarse más bruscamente la caliente, al solidificarse no daría tiempo a que se ordenasen las moléculas en estado cristalino, sufriendo el derrame caliente un proceso de VITRIFICACIÓN.
Pero la fría, al enfriarse más lentamente (realmente se enfriaría muy rápido, pero es para que me entendáis) iría cristalizando ordenadamente en el sistema hexagonal.
De todos modos, ¿la Tª no es una medida de la energía cinética promedio de todas las moléculas?
Entonces, a 0º entiendo que las dos muestras deberían tener la misma energía cinética independientemente de que la que estuviese más cálida en el punto de partida tuviese más Ec.
Sé lo que es el sobreenfriamiento, pero lo que yo entiendo es que un bloque de hielo a -2º y un vaso de agua sobreenfriada a -2º deberían tener igual Ec. porque de hecho están a igual Tª. Pero en lo que se diferenciarían es en que en el hielo esa Ec. se manifestaría como una vibración de las moléculas alrededor de una posición fija (ya que se trata de estado sólido) y en el agua sobreenfriada tendrían libertad de movimiento, pero de una magnitud limitada por ser tan baja la Tª.
No sé si me explico.
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Quizá el Efecto Mpemba o como se llame dependa de las escalas. No será lo mismo hacer la prueba con un recipiente ancho y bajo (con mucha superficie expuesta al aire, evaporación) que en un recipiente alto y estrecho.
Quizá también dependiendo del tamaño del recipiente, puede que el agua caliente dé como resultado una capa externa solidificada y un núcleo interno líquido y el agua fría solidifique más de golpe (cuestiones de gradientes de temperatura).
Joder qué fenómeno más curioso y difícil...
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Algo habíamos comentado en la eso en las clases de fisica y química ... curiosísimo.
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Joder qué fenómeno más curioso y difícil...
Si como según se ha dicho antes el agua se congela antes porque:
a) pierde masa en el proceso de enfriamiento por evaporación
b) se evacúan los gases disueltos
Entonces se explica que el calor, o temperatura más alta, facilita la congelación pero solo en casos puntuales.
Caso práctico: enrasamos dos recipientes iguales con agua recién hervida y acto seguido tapamos (de manera que el recipiente no contenga nada más que agua y tapándolo evitamos la posibilidad de que los gases del aire se puedan volver a diluir en el agua). Una vez ambos enfriados a temperatura ambiente, calentamos uno de ellos a 80ºC. Posiblemente se haya anulado el efecto Mpemba que no será otra cosa que disminuir un volumen de agua por evaporación y gran parte de sus gases disueltos gracias al calor.
Curioso pero sencillo