Yaygın olarak tekrarlanan bir olgudur bu; bir bardak sıcak ve bir bardak soğuk suyunuz varsa ve ikisini de dondurucuya koyarsanız, önce sıcak su bardağı donar. Acaba bu görünüşte sezgisel olmayan iddiada herhangi bir gerçeklik payı var mı? Sıcak su gerçekten soğuk sudan daha mı hızlı donar?
Sıcak Su mu, Soğuk Su mu Hızlı Donar?
İki bardak suyunuz varsa kimyasal olarak bunlardan daha soğuk olan önce donar çünkü donma noktasına daha çabuk ulaşır. Ancak cevap bundan bazen biraz daha karmaşık olabilir. Sadece suyu ısıtmak bile içeriğini kimyasal olarak değiştirmeye yetecektir. Bu nedenle her ikisinin de farklı donma noktaları olacaktır.
Sıcak suyun soğuk sudan neden daha hızlı donduğunu anlamak yollar buzlanmasın diye tuzlama yapılması ve tatlı suyun deniz suyundan daha hızlı donması ile benzerdir. Mineraller ve kimyasallar eklendiğinde suyun donma noktasını azaltabilir de artırabilir de. Bu tamamen eklenen maddeye bağlıdır.
Donma Noktası Depresyonu Nedir?
Donma noktası depresyonu, donma noktasını azaltmak için bir çözücüye bir çözünen ekleme eylemidir. Buna yaygın bir örnek otomobil radyatörüdür. Radyatörün içindeki su otomobilin motorunu serin tutmaya yardımcı olur. Ancak kışın suyun donarak katı bir buz kütlesine dönüşeceği neredeyse kesin olduğunda ne yapmalıyız? Bu durumda suyun donma noktası depresyonunu düşüren ve kışın donmasını önleyen antifriz eklenebiliyor.
Hayvanlar bile donma noktası depresyonunu kullanır. Kurbağa, donma sıcaklıklarını algıladığında kan dolaşımına saldığı büyük miktarda glikoz sayesinde donma noktasının altındaki sıcaklıklarda hayatta kalabilir. Kurbağanın kanındaki ekstra glikoz ile donma noktası sudan önemli ölçüde daha düşüktür ve bu da onun sert kış aylarında hayatta kalmasını sağlar. Birkaç kutup balığı türü de bu eylemi kullanır. Aynı durum su kaynatıldığında veya ısıtıldığında da olabiliyor.
Sıcak Su Neden Soğuk Sudan Hızlı Donar?
Sıcak suyu dondurucuya atıldığında oluşmaya başlayan ilk buz kristalleri, kalan sıvının iyon konsantrasyonunun artmasına neden olur. Bu durum kalan su için daha da büyük donma noktası depresyonuna yol açabilir. Daha soğuk su daha hızlı donma belirtileri göstermeye başlayabilir ancak nihayetince önce sıcak suyun tamamen donacağı görülecektir.
Sıcak suyun soğuk sudan hızlı donması olayına Mpemba etkisi denir.
