水よりお湯の方が早く凍る「ムペンバ効果」の仕組みが解明される!!
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水よりお湯の方が早く凍る「ムペンバ効果」の仕組みが解明される!!水よりお湯の方が氷になりやすかった!!
投稿日: 2013年11月6日 作成者: キルロイ
1963年、タンザニアの中学生であったエラスト・B・ムペンバくんが発見した特定の状況下では高温の水がより低温の水より
も短時間で凍る現象「ムペンバ効果」。発見から50年間、その理由が解明されず物理学者からは現象自体も懐疑的に見られ
ていましたが、とうとうその原理が解明されました。
お湯が一瞬で氷になる実験
古くはアリストテレス、フランシス・ベーコン、ルネ・デカルトなどの賢人も気付いていたというこの「ムペンバ効果」。
普通の発想なら、温度が高い水と低い水では、同考えても低温の水のほうが早く氷になる想像します。しかし実際には、高
温の水のほうが早く凍ります。
その理由を解明したのは、シンガポールの南洋理工大学の研究者チーム。この不思議現象を引き起こしているのは、多くの
物質の中でも数少ない水が持っている特殊な性質によるものでした。
水という物質は、他の物質と異なり液体状態(水)よりも固体状態(氷)のほうが体積が大きくなります。これは、水分子が水
素結合によって結びついているためです。水が氷に変化する際に体積が増大するのは、水分子の三角構造が水素結合で蜂の
巣状になり、そこに空洞が多く生まれるためです。
水の分子は、大きな酸素原子1つに小さな水素原子2つが結合「共有結合」しています。また水分子同士では、水素結合と呼
ばれる別水分子の水素と酸素が結びつく現象が起こっています。
共有結合は非常に強い力で結びついており、一方の水素結合では、電荷を持たない中性の原子、分子間などで主となって働
く非常に弱い凝集力「ファンデルワールス力」で結びついています。
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また温度が高い水では、水素結合している別水分子の水素と酸素の距離が広がり、同じ水分子の水素と酸素の距離が狭まり
ます。逆に水の温度が低いと、水素結合している別水分子の水素と酸素の距離が狭まり、同じ水分子の水素と酸素の距離が
広がります。
水の温度が低下すると、共有結合が弱まり水素結合が強まります。このとき共有結合時に蓄えられていたエネルギーは放出
されますが、その際の温度低下による冷却力によって、冷水よりも温水の方がより早く凍るといいます。
ただこの説明だけでは、現象の全てを説明するには不十分とのこと。さらに新しい理論がなければ、全容は分からないとい
います。
水という物質は、日常的に最も利用している物質のため疑問を持つことは少ないですが、4℃で体積が最も小さくなるという
性質を持つなど、普通の物質とは大きく異なった性質を持ちます。矛盾しているように思える現象「ムペンバ効果」は、水
という特殊な物質だからこそ引き起こされる現象のようです。
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2483383/Mystery-hot-water-freezes-faster-cold-solved--strange-behaviour-atom-bonds.html
8：
なるほどわからん(´・ω・`)
11：
こんな謎物質60%でできている人体やばくね？
13：
薄着で北海道に戻る時、向こうではカップ麺が凍るくらい寒いんだぞ！
とキレてた父親を思い出して悲しくなった。
人間は恒温だし、そもそも暑いものが早く凍るのは常識だって言ったら激怒しちゃったし
69：
>>13
常識だったのか
18：
正義感が強い奴ほど
白黒で割り切れない事に遭遇すると
悪に落ちやすいのと同じだろ
19：
つまり水風呂に入ってる奴より熱々の風呂に入ってる奴のが早く凍る訳だが
23：
お湯は「俺は熱いんだから早く凍らなきゃ」ってがんばるんだよ
水は「俺熱くないしぃ?どうせ放っておいてもすぐ凍るしぃ?」でお湯に抜かされちゃうと
25：
>>23
そして水の方はそのまま蒸発して消える
26：
アリストテレスの時代に製氷なんて出来たの？
ギリシャって寒いんだっけ？
白い肩掛けを着てるイメージだけど
71：
>>26
Wiki見たらアリストテレスはポンタスの住民が氷の上で湯をかけて凍らすとかって書いてるから
どっか北方民の風習のあてにならない怪しい噂レベルじゃないのかと思える。
アリストテレスってアトランティスのことも言ってるし案外アトランティスもほんとにあったみたいなことになったら
アリストテレスも言ってたしってことに
28：
つーかアリストテレス気づいてたのかよ凄すぎ
37：
じゃあ麦茶を冷やすときも
熱いまま冷蔵庫にぶち込んだほうがいいの？
41：
このムペンザ効果みたいに、
「見た感じは単純な現象なのになんでそうなるのか原理はいまだになぜかよくわかっていない」
みたいなネタ他にもなんかあったよな
wikipediaか何かで昔読んだ気がするが思い出せん
64：
>>41
それたぶん飛行機が飛ぶ原理の話だろｗ
66：
>>41
氷の上はなぜ滑る、とか
42：
コレはエロイ事に悪用できる化学なの？
http://amazon.co.jp/o/ASIN/4881818295/
50：
ウンババ
51：
分子が大きく動いてるから整列させやすいってことだろ
54：
低温より高温の水の方が蒸発しやすいだろ。
それを活かせる状況下での話だろうな。
55：
水分子のクラスタがうんたらかんたらって以前に聞いた気がする
56：
なるほどわからん
60：
>>1
つまりふだんからそこそこ勉強してるやつよりも
まったく勉強してない奴の方が良い点数を取れるようになるってこと？？
65：
ムペンバ効果自体、怪しいな
凍らせる際の条件しだいでどうとでもなるし
67：
冬になると猿が温泉入ってたりするがお湯から出たら凍死するのかな
82：
ハゲもプラズマ
84：
糞寒いときはたっしょんするないうことか
85：
冷やす途中に水になるじゃん。頭いい奴の言うことはわからん。
87：
>>85
あれじゃね？放物線みたいな坂道があるとして、上の傾斜のきついとこと、下の傾斜の緩いとこから
同時に球を転がすと、上の傾斜のきつい方から転がした球の方が、先に下に到着するとかそんな感じ
嘘だけど
93：
勝手にお湯が気化する時の気化熱で熱を奪われて早く凍るんだと思い込んでた
99：
>>93
そういう話ではないのかね
元々ムなんとか効果っていうのが、気化熱以外の現象を指してるのかな
104：
とりあえず、何度の水が最も効率よく氷になるのか教えろ
111：
ファンデルワールス力って引力のことか？
113：
>>111
分子間力だろ
112：
水は約4度で一番密度が高くなるからな。
その辺の関係やろ
115：
ガンダムはドラゴンボールに例えてくれよ
さっぱりわからん
117：
>>115
ギレン「すっげえやべえのに、オラなんだかワクワクしてきたぞ!」
120：
>>117
親切だなワロタ
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