D1-lg

جوشیدن آب زیر دمای انجماد از نظر علمی ممکن است

سه‌شنبه 26 دی 1396 - 16:15
مطالعه 3 دقیقه
همیشه می‌دانستیم که برای جوشاندن آب باید به آن حرارت داد و آن را به دما‌ی جوش رساند؛ اما آیا می‌توان در یک دما، آب را جوشاند و سپس منجمد کرد؟
تبلیغات
D4-mcid4

اگر فکر می‌کنید یکی از باور‌ها‌ی اساسی شما در مورد قوانین علم زیر سؤال رفته است، حتما باید آن را در شرایط مناسب امتحان کنید. شما می‌توانید آب را در دمایی کم‌تر از دما‌ی انجماد آن بجوشانید! پس از چند دقیقه جوشیدن آب، کریستال‌ها‌ی یخ روی سطح آن شکل می‌گیرند و اگر آب را لمس کنید، کاملا سردی آن را حس خواهید کرد. دیوانه‌کننده است. به نظر شما اینطور نیست؟

کپی لینک

پرسش این است که در این صورت چه اتفاقی رخ می‌دهد؟

اجازه بدهید سیستم به‌وجود آورنده‌ی این فرایند را شرح دهیم. در شرایط معمولی قادر به انجام این کار نخواهید بود؛ پس بهتر است کتری در دستتان را کنار بگذارید و به خواندن ادامه دهید.

شما برای انجام این کار، به یک محفظه‌ی فشاری نیاز دارید که به‌وسیله‌ی یک پمپ خلأ، تمام هوای داخل محفظه تخلیه شده باشد. به این منظور، در آزمایشگاه Cody، از یک تنگ ۶۰ میلی‌لیتری با دما‌ی اتاق استفاده می‌شود.

آب

در قسمت انتهایی محفظه، یک بطری لایه‌نشانی شده با کلسیم سولفات و نمک منیزیم سولفات، قرار داده شده است. وجود این دو ترکیب، برای کمک به فرایند جوشاندن و فریز کردن نیست، بلکه این مواد به جذب بخار آب کمک می‌کنند تا با افزایش فشار بخار، محفظه آسیب نبیند. پس از مدتی، میزان کمی از کلسیت به آب اضافه می‌شود. کلسیت اجازه نمی‌دهد شرایط دمایی تغییر کند. همچنین باعث تعدیل سرعت جوشیدن آب می‌شود. اکنون همه چیز برای انجام شدن فرایند، آماده است.

قرار نیست آب با افزایش دما، درون محفظه‌ی فشار به نقطه‌ی جوش برسد؛ بلکه با کاهش فشار به جوش خواهد آمد. پژوهشگران آزمایشگاه Cody توضیح دادند که نقطه‌ی جوش یک مایع به هر دو پارامتر دما و فشار بستگی دارد. رابطه‌ی این دو پارامتر به این شکل است که هر‌چه مایع گرم‌تر باشد، فشار بخار آن بیش‌تر است.

در دمای ۱۰۰ درجه‌ی سلسیوس (دما‌ی جوش معمولی آب)، فشار بخار مایع، یک واحد فشار بخار استاندارد (۰.۱۰۱۳۲۵ مگا‌پاسکال) است. در این نقطه، آب شروع به بخار شدن می‌کند و تغییر حالت می‌دهد. در دما‌ی اتاق، فشار بخار آب بسیار کم‌تر و آب در حالت تعادل است؛ پس به جوش نمی‌آید.

با استفاده از این اصول، شما می‌توانید مقداری آب در دما‌ی اتاق را در یک محفظه‌ی فشار قرار دهید و هوا‌ی داخل آن را تخلیه کنید. با این کار، فشار داخل محفظه را کاهش داده‌اید. پس از چند دقیقه، دما‌ی جوش از دما‌ی آب پایین‌تر می‌آید و آب بدون نیاز به حرارت دادن، به جوش می‌آید.

از نظر تئوری، اگر به کاهش دادن فشار ادامه دهیم، آب باید به جوشیدن ادامه دهد. از آنجایی که مولکول‌ها‌یی با انرژی جنبشی بیش‌تر، یعنی مولکول‌ها‌ی دارای گرما‌ی بیش‌تر، مایع را ترک می‌کنند؛ آب، گرما از دست می‌دهد. همین‌طور که آب به جوشیدن ادامه می‌دهد، دمای آن کاهش می‌یابد تا این‌که به دما‌ی انجماد می‌رسد.

مجتمع فیزیک مدرسه‌ی هاروارد وستلک در کالیفرنیا، این‌گونه شرح می‌دهد: زمانی که با کاهش فشار، آب را به نقطه‌ی جوش برسانید، ملوکول‌ها‌ی باقی‌مانده به‌صورت مایع، به مولکول‌ها‌ی گازی فرار‌کننده از آب، انرژی می‌دهند.

به‌طور واضح، مولکول‌ها‌ی گازی انرژی جنبشی بیش‌تری از مولکول‌ها‌ی مقید ناتوان از غلبه بر نیرو‌ها‌ی بین مولکولی دارند.

با ادامه یافتن جوشیدن، آب به‌صورت پیوسته گرما از دست می‌دهد. در این هنگام، پمپ خلأ نیز به کار خود ادامه می‌دهد و شرایط را برای ادامه‌ی فرایند، مهیا می‌کند. در نهایت، دما‌ی آب به حدی می‌رسد که آب منجمد می‌شود. علم فیزیک واقعا زیبا است!

مقاله رو دوست داشتی؟
نظرت چیه؟
داغ‌ترین مطالب روز
وام ودیعه مسکن
وام ودیعه مسکن ۱۴۰۴ | وام مستاجری چند درصد است؟

در این مطلب مبلغ وام ودیعه مسکن 1404، تعداد اقساط و شرایط دریافت وام مستاجرین را بررسی می‌کنیم.

42
حدود 12 ساعت قبل
تانک آبرامزX از نمای سه‌چهارم عقب
«سوپرتانک» آمریکایی؛ سلاح فوق پیشرفته‌ای که نبردها را متحول می‌کند

«آبرامزایکس» پاسخ آمریکا به بحران تانک‌های سنگین در میدان نبرد است؛ تانکی سبک‌تر و پیشرفته‌تر که می‌تواند جنگ‌ها را متحول کند.

69
1 روز قبل
بهترین گوشی های زیر ۱۵ میلیون تومان بازار
بهترین گوشی ها تا ۱۵ میلیون تومان [مرداد ۱۴۰۴]

با صرف هزینه‌ای کمتر از ۱۵ میلیون تومان، چه گوشی‌هایی در بازار ایران ارزش خرید بالایی دارند؟ در مقاله‌ی پیش‌ رو بهترین مدل‌ها را معرفی خواهیم کرد.

357
1 روز قبل
طرح گرافیکی رندری از قایق فراری در اقیانوس روی آب
قایق جنجالی فراری بر فراز دریا «پرواز» می‌کند!

پروژه‌ی جاه‌طلبانه‌ی فراری، قایقی هیجان‌انگیز است که انرژی مورد نیازش را از حرکت خودش تأمین می‌کند و می‌تواند روی اقیانوس‌ها «پرواز» کند.

51
حدود 10 ساعت قبل
نگهداری از پمپ آب
چطور از پمپ آب‌ مراقبت کنیم و عملکرد آن را افزایش دهیم؟

برای افزایش عمر پمپ آب و عملکرد بهینه‌ی آن، رعایت نکات مراقبتی و انجام سرویس‌های دوره‌ای که در این مقاله به آن‌ها خواهیم پرداخت، ضروری است.

21
1 روز قبل
بهترین ویدیو پروژکتورهای بازار
بهترین ویدئو پروژکتورهای بازار [بهار و تابستان ۱۴۰۴]

با بهترین ویدئو پروژکتورهای بازار برای فیلم دیدن و مصارف خانگی، جلسات اداری و ارائه‌های درسی و گیمنیگ آشنا شوید.

10
1 روز قبل
لوگو OCR در پس‌زمینه تیره
بهترین ابزارهای تبدیل عکس به متن؛ چطور نوشته‌ها را از عکس استخراج کنیم؟

اگر در موقعیتی نیاز داشتید تا متنی را به‌سرعت از روی عکس استخراج کنید، با استفاده از ابزارهای مختلف می‌توانید این‌ کار را انجام دهید.

20
حدود 15 ساعت قبل
تبلیغات
DN-DNShatel

نظرات

تبلیغات
44 مطلب
کالکشن بیوگرافی
بیوگرافی بزرگان علم و فناوری با زندگی و دستاوردهای استادان نوآوری و شکل‌دهندگان دنیای علم و تکنولوژی آشنا شوید.
59 مطلب
لوگوی اندروید
ترفند ها و آموزش های اندروید در مجموعه مطالعاتی آموزش اندروید با برترین و کاربردی‌ ترین ترفند های اندروید آشنا خواهید شد و صفر تا صد تبلت و گوشی اندرویدی خود را آموزش می‌بینید.
14 مطلب
طرح مفهومی سخت‌افزار
شیرجه در سخت افزار با مقالات سخت‌افزاری زومیت در دریای هیجان‌انگیز سخت‌افزار از CPU و GPU تا هوش مصنوعی و شرکت‌های فناوری پیشرو شیرجه بزنید.
18 مطلب
پیکان زرد در کنار کنسول گیم‌بوی و نوکیا 6600
ماشین زمان با مقالات «ماشین زمان» به گذشته دنیای فناوری سفر کنید و همراه ما محصولات و تکنولوژی‌های نوستالژیک را مرور کنید.
48 مطلب
کره لاس وگاس درکنار شاتل فضایی
مهندسی بی‌نهایت داستان ساخت پیچیده‌ترین و خلاقانه‌ترین سازه‌های مهندسی دنیا، از آسمان‌خراش‌های بلند تا شاتل‌های فضایی را در بخش مهندسی بی‌نهایت دنبال کنید.
آخرین ویدیوها
پخش از رسانه
عکس محمد سیار در کنار مسعود یوسف نژاد
گفت‌وگوی اختصاصی زومیت با طراح ارشد ایرانی متا
01:20:40
گلکسی زد فولد ۷ / Galaxy Z Fold 7 سامسونگ در دست با پس زمینه آبی ۱۶:۹
بررسی ویدیویی گلکسی زد فولد ۷ سامسونگ
00:14:15
عکس میلاد منشی پور در کنار مسعود یوسف نژاد
راه‌اندازی استارتاپ در دبی تا شرایط سخت کشور پس از جنگ
00:49:01
عکس هادی و شادان با گلکسی زد فولد ۷
گلکسی زد فولد ۷ به زومیت رسید🔥
00:12:30
معرفی کیس آکواریومی Awest GT-AQ16
معرفی کیس آکواریومی Awest GT-AQ16
00:06:18
عکس مصاحبه در مورد جنگ ایران و زومیت
زیر سایه جنگ؛ فناوری در جنگ ۱۲ روزه از نگاه زومیت
01:05:43
عکس شادان و مهرداد و هادی درکنارهم برای پوشش رویداد سامسونگ
نسخه آفلاین پوشش زنده زومیت از رویداد گلکسی آنپکد ۲۰۲۵
02:11:16
بررسی وان‌پلاس ۱۳ اس؛ این گوشی کوچولو رکورد زومیت رو زد!
بررسی وان‌پلاس ۱۳ اس؛ این گوشی کوچولو رکورد زومیت رو زد!
00:12:57
تصویر بهزاد در کنار آیکون ابزارهای هوش مصنوعی مثل چت‌جی‌پی‌تی
با هوش مصنوعی سرعتت رو دو برابر کن!
00:23:15
تصویر رندرهای گلکسی زد فلیپ ۷ و زد فولد ۷
هرآنچه از رویداد معرفی گلکسی زد فولد۷ سامسونگ انتظار داریم
00:10:24
گفتگو زومیت با دیجی کالا
گفتگو زومیت با مدیرعامل دیجی‌کالا: ظرفیت جهش ۱۰ برابری داریم
01:16:00
‍زومکست پست
گفتگو با مدیرعامل پست؛ نیاز به سرمایه‌گذاری و رفع تحریم‌ها
01:09:00
شیرجه‌ای به عمق؛ blu Deep Dive گزارش اولین رویداد باگ‌بانتی بلوبانک سامان
شیرجه‌ای به عمق؛ blu Deep Dive گزارش باگ‌بانتی بلوبانک سامان
00:10:26
نگاه نزدیک به iOS26؛ شیشه‌ای‌ترین سیستم عامل اپل!
نگاه نزدیک به iOS26؛ شیشه‌ای‌ترین سیستم عامل اپل!
00:20:26
تو رویداد WWDC 2025 اپل چه خبر بود؟ خلاصه و مفید
تو رویداد WWDC 2025 اپل چه خبر بود؟ خلاصه و مفید
00:13:23
شنوتو: چهارده هزار پادکستر فارسی
مدیرعامل شنوتو: حدود ۱۴ هزار عنوان پادکستر فارسی فعال است
00:48:57
۵ دلیل برتری مانیتور اولتراواید
۵ دلیل برتری مانیتور اولتراواید + آنباکس ROG Swift PG35V
00:11:02
عکس گلکسی اس ۲۴ اف ای در دستان بهزاد
بررسی طولانی مدت گلکسی S24 FE
00:10:44
عکس تبلت‌های شیائومی پد ۷ و پد ۷ پرو در کنار هم
بررسی تبلت‌های شیائومی پد ۷ و پد ۷ پرو
00:18:54
ضبط مکالمه گوشی سامسونگ
فعال‌سازی ضبط مکالمه سامسونگ؛ آموزش صفر تا صد
00:13:56
عکسی از وان یو آی ۸ در گوشی اس ۲۵ اولترا
نگاهی به تمام ویژگی‌های جذاب وان یو آی ۸
00:08:02
آب میوا
نمایشگاه آگروفود؛ مصاحبه با مدیرعامل برند میوا
00:15:22
وقتی ناتینگ تجربه می‌فروشه! بررسی ناتینگ فون ۳ای پرو
وقتی ناتینگ تجربه می‌فروشه! بررسی ناتینگ فون ۳ای پرو
00:13:55
باریکی به چه قیمتی؟ بررسی گلکسی اس۲۵ اج
باریکی به چه قیمتی؟ بررسی گلکسی اس۲۵ اج
00:11:09
مالیات در کمین است
چرا کسب‌وکارهای محلی به حاشیه رانده شدند؟
00:56:01
فروش آنلاین لباس‌های ایرانی اصیل در بانی‌مد
بانی‌مد میزبان بیش از هزار برند ایرانی اصیل
00:45:24
عکس بهزاد در کنار تبلت‌های شیائومی پد ۷ و پد ۷ پرو
آنباکس تبلت‌های شیائومی؛ پد ۷ و پد ۷ پرو
00:12:19
رویداد گوگل I/O در ۱۸ دقیقه! از ترجمه فارسی تا عینک واقعیت ترکیبی 🥽✨
رویداد گوگل I/O در ۱۸ دقیقه!
00:18:44
زومکست با جاب ویژن
هوش مصنوعی، جایگزین نیروی انسانی؟
01:04:35
عکس گلکسی اس ۲۵ اج در تمام رنگ‌ها
آنباکس گلکسی اس ۲۵ اج؛ باریک و سبک و دوست داشتنی
00:12:54
عکس تبلت‌های گلکسی تب S10 FE و گلکسی تب S10 FE Plus
بررسی گلکسی تب S10 FE و FE پلاس
00:14:14
زومکست فضاهای اشتراکی
گفتگو زومیت با مدیران انجمن فضاهای اشتراکی
00:44:45
یک شب دو گوشی؛ گلکسی اس۲۵ اج و اکسپریا ۱ مارک ۷ معرفی شد
یک شب دو گوشی؛ گلکسی اس۲۵ اج و اکسپریا ۱ مارک ۷ معرفی شد
00:07:40
عکس بهزاد در حال ساختن اپل اکانت
آموزش جامع ساخت اپل آیدی؛ قدم به قدم
00:25:22
پادشاه جدید عکاسی موبایل؟ بررسی شیائومی ۱۵ اولترا 🐲📸
پادشاه جدید عکاسی موبایل؟ بررسی شیائومی ۱۵ اولترا 🐲📸
00:15:17
عکس سعیده اسلامیه در کنار سحر بختیاری از دیجی‌کالا
صفر تا صد دیجی‌کالا ادز؛ مصاحبه با سحر بختیاری
00:41:20
بررسی بلندمدت آیفون ۱۶ پرو مکس 🤑 با این قیمت ارزش خرید داره؟
بررسی بلندمدت آیفون ۱۶ پرو مکس 🤑
00:09:06
تغییرات باورنکردنی در راه اندروید! 🤯🔥
تغییرات باورنکردنی در راه اندروید! 🤯🔥
00:14:52
کاور زومکست اسنپ فود
گفتگو مفصل زومیت با رئیس هیأت مدیره اسنپ‌فود
00:55:58
بررسی لپ‌تاپ دانشجویی Asus Vivobook S14
بهترین لپ‌تاپ دانشجویی وجود ندار... بررسی Asus Vivobook S14
00:11:41
عکس گوشی‌های گلکسی A26 و A36 سامسونگ در کنارهم
بررسی گوشی‌های گلکسی A26 و A36 سامسونگ
00:16:53
گفتگو زومیت با مدیرعامل فیلمنت
گفتگو با مدیرعامل فیلم‌نت؛ از نتفلیکس بهتر خواهیم شد!
00:57:47
تصویر ماشین‌ لباسشویی LG WT1310YJ
خشک‌شویی رو بیار خونه‌! ماشین لباس‌شویی Wash Tower LG
00:05:50
جنجالی‌ترین ویژگی ویندوز ۱۱؛ نگاه نزدیک به Recall مایکروسافت 👀
جنجالی‌ترین ویژگی ویندوز ۱۱؛ نگاه نزدیک به Recall مایکروسافت
00:13:09
عکس گوشی شیائومی ۱۵ اولترا در کنار جعبه دستگاه
آنباکس و نگاه نزدیک شیائومی ۱۵ اولترا
00:12:44
عکس گوشی آیفون ۱۶ ای در دست
بررسی آیفون ۱۶ ای؛ ارزون‌ترین آیفون سال
00:13:37
پرچمدار میان‌رده‌های سامسونگ؛ بررسی گلکسی A56
پرچمدار میان‌رده‌های سامسونگ؛ بررسی گلکسی A56
00:12:58
کولر بادی یا واترکولینگ؟ بهترین راه خنک کردن پردازنده کدومه؟ 🌡️
کولر بادی یا واترکولینگ؟ بهترین راه خنک کردن پردازنده کدومه؟
00:16:44
عکس بهزاد با آیکون‌های گرد شده iOS19
iOS19 قراره چه فرقی کنه؟ نگاهی به تمام تغییرات احتمالی
00:10:59
اوضاع عجیب سامسونگ! 💩
اوضاع عجیب سامسونگ! 💩
00:07:04

مقایسه قیمت و مشخصات 🛒

پنل جلو و پشت گوشی موبایل گلکسی A36 سامسونگ ارغوانی / Samsung Galaxy A36پنل جلو و پشت گوشی موبایل گلکسی A36 سامسونگ ارغوانی / Samsung Galaxy A36
3.9
گلکسی A36 سامسونگ

از21,799,000تومان

پنل جلو و پشت گوشی موبایل گلکسی A36 سامسونگ سبز نعنایی / Samsung Galaxy A36پنل جلو و پشت گوشی موبایل گلکسی A36 سامسونگ سبز نعنایی / Samsung Galaxy A36
3.9
گلکسی A26 سامسونگ

از17,490,000تومان

پنل جلو و پشت گوشی موبایل گلکسی A56 سامسونگ زیتونی / Samsung Galaxy A56پنل جلو و پشت گوشی موبایل گلکسی A56 سامسونگ زیتونی / Samsung Galaxy A56
3.9
گلکسی A56 سامسونگ

از27,900,000تومان

بهترین مقالات زومیت

مشاهده همه
با چشم باز خرید کنید
زومیت شما را برای انتخاب بهتر و خرید ارزان‌تر راهنمایی می‌کند
ورود به بخش محصولات