ムペンバ‐こうか〔‐カウクワ〕【ムペンバ効果】
ムペンバ効果
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ムペンバ効果（ムペンバこうか、英: Mpemba effect）は、特定の状況下では高温の水の方が低温の水よりも短時間で凍ることがあるという物理学上の主張である。必ず短時間で凍るわけではないとされている。
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- ^ a b Aristotle, Metereology, Book 1 「水を前もって加熱しておくことで早く冷却され、凍結が急速に進む。そのため湯を早く冷ましたい時に日向に置いておく者もいる。ポンタスの住民は氷上で穴を空けて釣りをする際、アシの周りに湯を掛けて鉛のように凍らせ。」 E.W.ウェブスターによる英語訳: "The fact that the water has previously been warmed contributes to its freezing quickly: for so it cools sooner. Hence many people, when they want to cool hot water quickly, begin by putting it in the sun. So the inhabitants of Pontus when they encamp on the ice to fish (they cut a hole in the ice and then fish) pour warm water round their reeds that it may freeze the quicker, for they use the ice like lead to fix the reeds."
- ^ a b Novum Organum, Lib. II, L, 「やや温めた水は冷水よりも容易に凍る」 英文: "slightly tepid water freezes more easily than that which is utterly cold". ラテン語の原文 "aqua parum tepida facilius conglacietur quam omnino frigida"
- ^ a b Descartes, Les Meteores, 「長時間火に掛けておいた水が通常の水よりも速く凍るのを経験することがある。理由は水が加熱されている間に最も曲がるのを止められない粒子が気化するからだ」英文: Discours Premier "One can see by experience that water that has been kept on a fire for a long time freezes faster than other, the reason being that those of its particles that are least able to stop bending evaporate while the water is being heated". フランス語の原文 "Et on peut voir aussi par experience que l'eau qu'on a tenue longuement sur le feu se gèle plutôt que d'autre, dont la raison est que celles de ses parties, qui peuvent le moins cesser de se plier, s'évaporent pendant qu'on la chauffe." Descartes' explanation here relates to his theory of vortices.
- ^ 査読付き論文雑誌ではない
- ^ How to Fossilise Your Hamster: And Other Amazing Experiments For The Armchair Scientist, ISBN 1846680441
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- ^ 翻訳元 英語版 "Mpemba effect" 16:20, 9 July 2008 (UTC)に書かれた短い一文。 左記条件を満たす垂直分布の例ためしに「対流が抑制されない」理由を検討すると、この文が示唆に富む一文である事が判る。蒸発熱の効果でお湯が急速冷却され、仮に摂氏4度を跨ぐ極端な温度勾配が実現されるとする。この温度勾配の最下部は密度最大の3.98℃となるが、その上部の温度勾配は一意に決まらず(低温側(3.98℃未満)と高温側(3.98℃以上)の二重解)、温度ムラのある過渡的で不安定な状態になると推測される。更に8.2℃以上では(過冷却水を除き)同等の密度を持つ低温側の水が存在しないので、上部に局所的な対流が持続されると推測される。
上面 高温解 低温解 密度 [g/cm3] 対
流9℃ (加冷却水?) 0.999781 8.2℃ 0.999837 温
度
ム
ラ(7℃) (1℃) ～ 0.999900 (6℃) (2℃) ～ 0.999941 (5℃) (3℃) ～ 0.999965 3.98℃ 0.999973 底面 密度の出典: 日本化学会(編),
『化学便覧 基礎編』, 丸善(1966)
以上、この一文の説明する状況の解釈を試みた。このような状態が実際に実現しうるかどうか、また温度ムラが発生する場合それはどのように測定されるのか、今後の解明が期待される。 - ^ a b c Auerbach, David (1995). “Supercooling and the Mpemba effect: when hot water freezes faster than cold”. American Journal of Physics 63 (10): 882885. doi:10.1119/1.18059.
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- ^ 日本放送協会. “2008年7月9日放送分”. 2008年8月2日閲覧。 ただし公式サイトでは「ムペンバ効果」という用語は使わず「驚きの氷早作り技」として紹介している。(一部引用) 氷を作るとき、普通は、水とお湯では水のほうが早く凍ると思うことでしょう。しかし！約20℃以上の水ならば、なんと温度が高いほど早く凍るのです。 (中略) また、ある研究論文によると、70グラムの水で実験したところ、20℃の場合は凍り始めるまでに100分かかるのに対し、100℃の場合は30分で凍り始めたとされています (一部引用終わり)
- ^ yahoo.co.jp
- ^ 大槻義彦公式ブログ2008年7月22日、「ムペンバ効果」
- ^ 大槻義彦公式ブログ2008年7月31日、「ムペンバ効果、再び」
- ^ JCastニュース: 「水よりお湯の方が早く凍る！」 「ためしてガッテン」実験は本当か 2008/7/26 18:18
- ^ a b “2009/10/01 「ムペンバ現象 (湯と水凍結逆転現象) のサイエンス」”. Y.AMO(apj)Lab Faculty of Science, Yamagata University. 2009年10月31日閲覧。
山形大学理学部物質生命化学科天羽優子准教授による研究会発表内容の個人的メモ。ニセ科学業者批判で著名な天羽氏は、研究会への参加理由を現象の科学的解明ではなく「単なる情報収集」だと表明しており、メモ内容はあくまで天羽氏個人の認識に過ぎない点で注意を要する。 - ^ Wired
[続きの解説]
「ムペンバ効果」の続きの解説一覧
- 1 ムペンバ効果とは
- 2 ムペンバ効果の概要
- 3 日本での反応
- 4 脚注
- 5 外部リンク
- ムペンバ効果のページへのリンク
