Почему при разбрызгивании кипятка на морозе он превращается в «снег»
В соцсетях можно найти эффектные видео: человек выплёскивает чашку кипятка над головой в мороз, и вода мгновенно превращается в густое белое облако. Это выглядит как магия, но за трюком стоят простые законы физики. Разберёмся, почему это не работает с холодной водой.
Этот эксперимент часто называют парадоксом Мпембы, ведь на первый взгляд кажется, что холодная вода на морозе должна замерзать быстрее кипятка. По логике, горячей воде нужно сначала остыть до 0°C и только после этого кристаллизоваться. Но на деле секрет эффекта Мпембы кроется не в скорости замерзания, а в интенсивном испарении. Чем горячее вода, тем быстрее в ней движутся молекулы. Из-за этого они чаще покидают её поверхность в виде пара. Когда вы резко выплёскиваете воду, вы увеличиваете площадь её соприкосновения с воздухом. Из-за этого резко увеличивается и количество испаряемой влаги.
Одновременно с этим действует ещё один физический эффект — чем воздух холоднее, тем меньше влаги он может удержать. Поэтому если температура воздуха достаточно низкая, примерно от -20°C и ниже, то испарившаяся влага моментально конденсируется в небольшие капли, которые тут же замерзают, образуя ледяную пыль и туман.
Если вы попробуете сделать то же самое с холодной водой, фокус не удастся. Испарение происходит в ней медленнее и воздух не сможет насытиться достаточным количеством пара для того, чтобы началась конденсация, за то время, что выплеснутая вода ещё не упала на землю. Скорее всего, вы просто получите лужу на снегу или льду.
Если планируете повторить такой эксперимент самостоятельно, не забывайте о мерах безопасности. Учитывайте направление ветра, чтобы кипяток не полетел вам в лицо, и убедитесь, что на улице действительно холодно.Также учитывайте, что чтобы трюк сработал, температура воды должна быть близка к 100°C, а воздуха — очень низкой. При слабом морозе или недостаточно горячей воде капли могут не успеть замёрзнуть до падения на землю.