Mpemba Etkisi Nedir? Sıcak Su, Soğuk Sudan Neden Daha Hızlı Donar?

Mpemba Etkisi Nedir? Sıcak Su, Soğuk Sudan Neden Daha Hızlı Donar?
3 dakika
43,315 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat

İki bardağı önünüze alıp, ikisine de su doldurup, birini 60 dereceye, diğerini ise 30 dereceye kadar ısıtın. Sonrasında ikisini de aynı anda buz dolabına koyun. Bu basit deney sonucunda, şaşırtıcı bir gerçekle karşılaşırsınız: iki farklı sıcaklıktaki sulardan ilk donmaya başlayan, donma sıcaklığı olan 0 dereceye çok daha yakın olan 30 derecelik su değildir! 60 derecelik su, 30 dereceye göre daha hızlı donar!

Bu olgu, bunu ilk defa 1963 yılında keşfeden Tanzanyalı öğrencinin şerefine "Mpemba Etkisi" olarak isimlendirilmiştir. Mpemba, bu etkiyi daha sıcak dondurmaları, soğuklarla karıştırırken keşfetmiştir. Ancak etkinin ilk defa gözlendiği zamanlara dair verilere MÖ 4. Yüzyıl'da Aristo ile rastlamaktayız. Daha sonrasında aynı etki Francis Bacon ve René Descartes tarafından da tespit edilmiştir. Mpemba ise, bu keşfi ilk defa 1969 yılında bilimsel makaleye döken kişi olarak anılmaktadır.

İlk etapta, sırf bu olguyu "açıklamış olmak adına" aklınıza gelebilecek yanıt, "sıcak suyun soğuk suya nazaran ısıyı etrafına daha hızlı saçacağı, bu nedenle daha hızla soğuyup donma noktasına erişeceği" gibi bir cevap olabilir. Ancak yanılıyorsunuz. Çünkü normalde en iyi ihtimalle olması gereken, sıcak suyun soğuk suyu donma noktasına ulaşana kadar yakalamasıdır. Bunun ötesine geçerek, sıcağın daha önce donmaya başlamasını beklemeyiz. Yani cevap, sandığınız kadar basit değil ve teorik olarak binlerce yıldır, pratik olarak son birkaç on yıldır fizikçilerin üzerinde uğraştığı konulardan birisi...

Reklamı Kapat

Mpemba etkisiyle ilgili teoriler çok çeşitlidir: Sıcak suyun daha hızlı buharlaşmasından ötürü donacak hacmi azaltmak bu teorilerden birisidir. Bir diğeri, soğuk suyun üzerinde oluşan don tabakasından ötürü oluşan izolasyona dayanarak bu etkiyi açıklamaktadır. Bir diğeri ise karbondioksit gibi çeşitli çözünenlerin farklı yoğunluklarının, ısıtma sırasında farklı şekillerde etkilenmesiyle bu olguyu açıklamaya çalışır. Ancak ne yazık ki bu etki her zaman gözlenememektedir. Hatta sıklıkla, tam da beklendiği gibi, soğuk su sıcak sudan daha hızlı donmaktadır. Ancak Mpemba etkisi de dikkate değer bir sıklıkla karşımıza çıkan bir olgudur. Fakat bugüne kadar bu olguya hiçbir net açıklama getirilememişti.

Singapur'da bulunan Nanyang Teknoloji Üniversitesi'nden Xi Zhang tarafından yönetilen bir fizik takımı 2014 yılında, Mpemba etkisini açıklayan ana unsurun, suyu bir arada tutan kimyasal kuvvetler olduğunu gösterdi. Her su molekülü 1 oksijen atomuna kovalent bağ denen özel bir kimyasal bağ türüyle bağlı 2 hidrojen atomundan oluşur. Bu bağ nedeniyle atomlar elektronlarını paylaşırlar ve bu bağın dinamikleri günümüzde net olarak bilinmektedir. Birbirinden ayrı su molekülleri ise hidrojen bağları adı verilen daha zayıf bağlarla birbirlerine bağlanırlar. Bu bağ nedeniyle görülen kuvvetler, bir hidrojen atomu ile bir oksijen atomu birbirine yakın mesafedeyken oluşur.

Araştırma ekibi bu bağların Mpemba etkisine neden olduğunu ileri sürmektedir. Su molekülleri birbirleriyle yakın temasa geçtiklerinde, moleküller arasındaki doğal itim kuvveti kovalent bağların gerilerek enerji depolamasına neden olmaktadır. Sıvı haldeki su ısıtıldığında, suyun yoğunluğunun azalması ve moleküllerin birbirinden uzaklaşmasından ötürü bu hidrojen bağları esnerler.

Bu esneme, kovalent bağların gevşeyerek rahatlamasını sağlar. Bu nedenle kovalent bağlar kısalırlar. Buna bağlı olarak da biriktirdikleri enerjiyi salarlar. Kovalent bağların biriktirdikleri bu enerjiyi salması, teknik olarak "soğuma" ile aynı fiziksel olaydır. Dolayısıyla daha sıcak olan su, kendi içinden kaybettiği enerji dolayısıyla daha da hızlı soğur. Hatta öyle ki, bağların biriktirdiği enerjiye bağlı olarak kimi zaman daha soğuk olan suyun donma noktasına erişme hızından daha da hızlı soğur. İşte bu durumda, Mpemba etkisi gözlenmiş olur. Gerçekten de takımın matematiksel analizleri, Mpemba etkisinin her zaman oluşmamasının nedeninin kimyasal bağlarda biriken enerji miktarıyla ilişkili olduğunu göstermektedir.

Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 10
  • Merak Uyandırıcı! 7
  • Muhteşem! 6
  • Bilim Budur! 6
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 4
  • İnanılmaz 3
  • Güldürdü 0
  • Umut Verici! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 19/09/2021 00:19:23 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/2467

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Size Özel
İçerikler
Instagram
Uzay
Köpekler
İletişim
Protein
Demir
Küresel Salgın
Kimyasal Element
Moleküler Biyoloji
Olasılık
Kimyasal
Cansız
Tüyler
Karanlık Madde
Toplum
Hareket
Karar
Tedavi
Dalga
Deney
Charles Darwin
Coğrafya
Gaz
Kuyruksuz Maymun
Yaşamın Başlangıcı
Sahtebilim
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın