Sıcak Soğuğu Geçti: Mpemba Etkisi Nedir?

Tüm Boyutlarıyla Mpemba Etkisi ?

Mpemba Etkisi'nin Farkedilmesi

"Mpemba etkisi nedir, bu isim nereden gelmiş?" şeklinde sorulan sorular karşısında genelde anlatılan klasik bir hikaye vardır. Hikaye o zamanlar bizim gibi lise öğrencisi olan Tanzanyalı Erasto B. Mpemba'nın 1963'te yaptığı bir deneyin hikayesidir. Aslında bu bir deneyden ziyade Mpemba abimizin bir dondurma karışımını buzdolabına sıcakken koyması ve bu sıcak karışımın arkadaşının karışımından daha hızlı donmasından başka bir şey değildir. Yani basit ama ilginç bir sonuç ortaya çıkıyor. Mpemba'nın kafası karışıyor, bu olayı gidip Fizk Hocasına anlatıyor. Sizin de tahmin edebileceğiniz gibi hocası da bir cevap veremiyor. Şu an siz de gidin Fizik Hocanıza sorun muhtemelen onlarda bilmiyordur hatta "Yok ya o öyle değildir, emin misin, Termodinamik Yasalarına göre bir şey vardı ama unuttum ya?(Tabi kimse böyle demez:D)" diyenler olabilir veya da Mpemba'nın bunu lisedeki hocasına sorduğunda hocasının ona gülmesi gibi bir cevap da alabilirsiniz. Fakat Mpemba Dar Es Salaam Üniversite'sinden Prof. Denis Osborne'e aynı olayları olayları anlatınca işler karışır. Bununla ilgli bir yazı kaleme alan Prof. Osborne daha sonra bunu yayımlar ve Newton'un Soğuma Yasaları'nın masaya yatırılmasına sebep olur. Daha sonra çeşitli cevaplar, tezler ileri sürülür. Bunlara zaten aşağıda değineceğim.

Erasto Mpemba and Denis Osborne (London, 2013)

Kısaca Mpemba Etkisi Nedir?

Mpemba Etkisi için kısaca sıcak ve soğuk iki su kütlesini aynı şartlarda soğutmamıza rağmen sıcak suyun şaşırtıcı bir biçimde soğuk sudan daha kısa bir sürede donmasıdır diyebiliriz. Evet, kulağa biraz garip geliyor! Sonuçta sıcak ve soğuk bu iki su kütlesini kaynatacak olsak sıcak suyun daha çabuk kaynaması gibi soğuttuğumuz takdirde de soğuk suyun daha çabuk donmasını bekleriz. Bunu gözlemlemenin en kolay ve pratik yolu soğuk bir havada -Türkiye’nin hava şartlarına bakacak olursak Aralık ve Ocak ayları bu iş için yeterince soğuk hatta -10 derecelik bir hava yeterli- yeni kaynatılmış sıcak bir suyun etrafa saçılarak her bir su zerresinin donarak buz kristallerine dönüşmesiyle oluşan güzel manzarayı izlemek olacaktır herhalde. Hatta isterseniz bunu bir de soğuk su ile deneyin ve aradaki farkı kendi gözlerinizle görün.

Peki Sebebi Neymiş?

Bu olayın açıklanması için 2012 Yılında Royal Society of Chemistry tarafından bir yarışma düzenlenmiştir. Araştırma gruplarındaki her araştırmacıya 1000 Euro ödül vaad edilmiştir. Bu yarışma için 22.000 yanıt gelmiş ve 10 Haziran 2013′ te açıklanan sonuca göre Hırvatistan’dan Zagreb Üniversitesinde Fiziksel Kimya alanında araştırma görevlisi olan Nikola Bregovic Kazanmıştır. Tesla'nın adaşı Nikola Bregovic’ te bu olayın temelinde konveksiyon olduğu sonucuna varmıştır.

“Peki arkadaş nasıl oluyor bu iş?”

Örneğimizdeki sıcak su, soğuk suya nazaran daha hareketli ve konveksiyon yoluyla ısı taşınımı çok hızlı olduğundan ve bunun da bir su zerresi olduğunu düşünecek olursak bir anda donduğunu gözlemleriz. Fakat soğuk su için bu olay çok daha yavaş gerçekleşir çünkü enerjisi de çok düşüktür.
Olaya bir de içinde sıcak ve soğuk su bulunan iki su bardağından bakalım. İkisini de buzluğa koyduk. Soğuk suyun üst kısımları buz tuttu bile ve yavaş yavaş altlara doğru ilerliyor ve ısı kaybı gitgide daha yavaş bir biçimde devam ediyor. Hey, o da ne! Sıcak sudaki ısı kaybı o kadar çabuk ilerliyor ki her tarafı sopsoğuk hatta dondu bile! İşte, dondu! Ve kazanaaan: Sıcak Bardak Takımııı! :D

(Yukarıdaki yarışma örneğimdeki o bir bardak suyu bir su zerresi olarak hayal ederseniz daha kolay anlayabilirsiniz. Anlamadıysanız bir de bu şekilde düşünüp soğuk suyun enerjisinin düşük olduğundan dolayı konveksiynel akımın yani su zerresinin içindeki ısının taşınımının -diyeyim- çok yavaş olduğunu da hesaba katarak yarışmayı bir daha okuyun;)

SONUÇ!!!

-Demekten korkmayacakmışız!

-Merak edip sorgulayacakmışız!

Yazının, daima çevremize karşı merağımızı esirgemeden sorgulayabilmemiz husunda kendime ve okuyanlar bir katkı sağlaması umuduyla:) Allah'a Emanet;)

Yazan: Mahmut Demirok

Kaynakça:

http://kimyaca.com/mpemba-etkisi/

https://tr.wikipedia.org/wiki/Mpemba_etkisi

Whipple, Tom. (2013). “22,000 scientists still can’t explain the boy who kept his cool” (Ѻ), The Times, Jan 11.

http://www.eoht.info/page/Erasto+Mpemba

İlgili Makaleler

Başlık

Açıklama