Jibu Kwanini kimiminika Cha moto huganda haraka kuliko Cha baridi katika friji (mpemba's law)

Jibu Kwanini kimiminika Cha moto huganda haraka kuliko Cha baridi katika friji (mpemba's law)

Kidagaa kimemwozea

JF-Expert Member
Joined
Jul 13, 2018
Posts
3,680
Reaction score
6,554
Hatimaye najibu Mpemba's Law 🤭 Kwanini kimiminika cha moto kinaganda haraka kuliko cha baridi katika friji.. Hapa jibu letu tunaweza kulipa jina "Utaratibu wa Mapambano ya Usawa". Kuwa kitu kilicho katika uchini wa chenzake hupambana kufikia hali bora na katika kupambana huko kitu hicho hushinda na kuwa bora zaidi.

Mfano mtoto mdogo huweza kujifunza haraka kuliko mtu mzima. Kwa ufupi tunaweza kusema Law of Comeback 😁 au nimezunguka sana wadau.

Hii law tuiundie jina au tuite law of comeback
 
According to Newton’s law of cooling, the rate of loss of heat from a body is directly proportional to the difference in the temperature of the body and its surroundings.
Sasa iyo si ndo mpemba effect apo..Maana maji ya moto yanaganda kwa rate kubwa kwenye frijinkwasababu tofauti kati ya joto la maji ya moto na joto la mazingira (friji) ni kubwa kuliko tofauti ya joto kati ya maji ya baridi na friji.
 
Newton law of cooling haielezi mpemba effect mkuu. Mpemba effect unajikuta zaidi Kwanini ukiweka maji ya Moto kwenye friji na yabaridi Kwanini Yale ya Moto yataganda haraka kuliko ya baridi?
Jibu, kwenye Maji ya moto, molecules za Maji hayo Zina kuwa na nguvu (energy ) kubwa na kuwa free kupiga misele huko na kule, lakini kwenye Maji ya baridi molecules zinakuwa na nguvu kidogo kulinganisha na za kwenye Maji moto na Zina uoga wa kupiga misele.

Kwa hiyo, kwenye Maji moto kwa kuwa molecules huwa na nguvu ya misele basi zile zilizo kwenye mpaka(boundary of control volume) upoteza nguvu hizo haraka zikijaribu kukimbia mpaka huo kwa sababu ni nyepesi(low density) huku zikilazimishwa kubaki hapo mpakani kwa nguvu ya mvutano( Vand der Waal's force).

Sasa na zile molecules nyingine kwenye Maji hayo hayo ya moto kwa kihelehele Chao kisa Zina nguvu nyingi ukimbilia mpakani. Kabla hazijafika mpakani, ukumbana na uzio wa molecules nyezao zilizopoteza nguvu na kuanza kuzisaidia (kwa kuziongezea nguvu) kujinasua kwenye Hali Ile ya kupoteza nguvu haraka na kujinasua mpakani. Nazo hizi molecules pia unasa kwenye uzio huo. Kufanya hivyo, husababisha molecules hizi zinazotoa msaada kupoteza nguvu nyingi kwa kasi kubwa sana kuliko hizo molecules zilizo mpakani kwa sababu zinatoa nguvu ya kuwanasua wenzao lakini pia Nazo zinapambana kujinasua kwenye uzio. Hali hii uendelea kwa kasi zaidi kwa molecule nyingine zinazofuata (Hii hasa ndiyo sababu ya Maji ya moto kuganda haraka). Hali hii uendelea hivyo hivyo na kusababisha aina fulani ya mpangilio unaoeleweka wa molecules (loss of entropy).

Kumbuka molecules zote kwenye hayo Maji ukimbia kutoka ndani(interior) kuja mpakani (boundary); hii usababisha kutengenezeka nafasi wazi kule ndani. Ndiyo maana barafu zitokanazo na maji ya moto zinakuwa na vinafasi wazi katikati mara nyingi.

Kwa upande wa maji baridi molecules zake Hazina amsha amsha kama kwenye maji moto, hivyo mchakato wake wa kuganda huwa wa taratibu mno ukilinganisha na maji moto. Hivyo Maji ya baridi hayagandi haraka.

Nadhani nimetoa ufafanuzi unaoeleweka wa Mpemba Effect. Hatuhitaji sheria nyingine mpya ya malipizo, yaani Comeback law kisa tu hatutaki kuielewa barabara Mpemba Effect.

Tafadhali Pinga hoja yangu hii kwa kufanya kwanza jaribio la kugandisha Maji ya moto na baridi kwa wakati mmoja.

Heko Mpemba Effect.
 
Jibu, kwenye Maji ya moto, molecules za Maji hayo Zina kuwa na nguvu (energy ) kubwa na kuwa free kupiga misele huko na kule, lakini kwenye Maji ya baridi molecules zinakuwa na nguvu kidogo kulinganisha na za kwenye Maji moto na Zina uoga wa kupiga misele.

Kwa hiyo, kwenye Maji moto kwa kuwa molecules huwa na nguvu ya misele basi zile zilizo kwenye mpaka(boundary of control volume) upoteza nguvu hizo haraka zikijaribu kukimbia mpaka huo kwa sababu ni nyepesi(low density) huku zikilazimishwa kubaki hapo mpakani kwa nguvu ya mvutano( Vand der Waal's force).

Sasa na zile molecules nyingine kwenye Maji hayo hayo ya moto kwa kihelehele Chao kisa Zina nguvu nyingi ukimbilia mpakani. Kabla hazijafika mpakani, ukumbana na uzio wa molecules nyezao zilizopoteza nguvu na kuanza kuzisaidia (kwa kuziongezea nguvu) kujinasua kwenye Hali Ile ya kupoteza nguvu haraka na kujinasua mpakani. Nazo hizi molecules pia unasa kwenye uzio huo. Kufanya hivyo, husababisha molecules hizi zinazotoa msaada kupoteza nguvu nyingi kwa kasi kubwa sana kuliko hizo molecules zilizo mpakani kwa sababu zinatoa nguvu ya kuwanasua wenzao lakini pia Nazo zinapambana kujinasua kwenye uzio. Hali hii uendelea kwa kasi zaidi kwa molecule nyingine zinazofuata (Hii hasa ndiyo sababu ya Maji ya moto kuganda haraka). Hali hii uendelea hivyo hivyo na kusababisha aina fulani ya mpangilio unaoeleweka wa molecules (loss of entropy).

Kumbuka molecules zote kwenye hayo Maji ukimbia kutoka ndani(interior) kuja mpakani (boundary); hii usababisha kutengenezeka nafasi wazi kule ndani. Ndiyo maana barafu zitokanazo na maji ya moto zinakuwa na vinafasi wazi katikati mara nyingi.

Kwa upande wa maji baridi molecules zake Hazina amsha amsha kama kwenye maji moto, hivyo mchakato wake wa kuganda huwa wa taratibu mno ukilinganisha na maji moto. Hivyo Maji ya baridi hayagandi haraka.

Nadhani nimetoa ufafanuzi unaoeleweka wa Mpemba Effect. Hatuhitaji sheria nyingine mpya ya malipizo, yaani Comeback law kisa tu hatutaki kuielewa barabara Mpemba Effect.

Tafadhali Pinga hoja yangu hii kwa kufanya kwanza jaribio la kugandisha Maji ya moto na baridi kwa wakati mmoja.

Heko Mpemba Effect.
Majibu yako ni ya kimtazamo. Yani unadhani tu
 
Back
Top Bottom