ムペンバ効果/水よりお湯の方が早く凍る
氷を作るときに、冷凍庫に水を入れるよりもお湯を入れた方が早く凍るという、ちょっと信じられない現象。 NHKの「ためしてガッテン」の2008年7月9日の番組「今年も猛暑!お宅の「氷」激ウマ大革命」で放送されたことでいちやく有名になった。
http://wiliki.zukeran.org/mpemba-effect
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どんな現象か
Wikipedia:ムペンバ効果によると、「ムペンバ効果(-こうか、Mpemba effect)は、特定の状況下で高温の水がより低温の水よりも短時間で凍る現象のことである。雑誌 New Scientist (en) は、この現象を確認したい場合、効果が最大されるよう摂氏35度と摂氏5度の水で実験を行うことを推奨している」とのこと。
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水のおもしろ実験「お湯が先に凍る?」 (東京都水道局)に簡単な実験方法がある。
物理的に正しいの?
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再現性はあるようだが、メカニズムがわかっていないようだ。
- 屋外に置いたバケツとか、給水管の凍結とか、類似の現象も報告されている。
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詳細はWikipedia:ムペンバ効果参照のこと
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過冷却や対流との関係がありそうだが、それだけでもなさそう。
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確率的な事象であるという説もある。
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blogなどでは、ガッテンを見ずにガッテン批判をしている人も多い。
リンク
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今年も猛暑!お宅の「氷」激ウマ大革命」(NHK ためしてガッテン 2008年7月9日放送)
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「湯と水くらべ」のサイエンス (日本雪氷学会誌『雪氷』70巻6号,593-599(2008))
- 現時のところもっとも参考にすべき論文。一読すべき。
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Does hot water freeze first? (physicsworld.com)
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Can hot water freeze faster than cold water? (Physics FAQ)
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項目13.お湯は冷水より早く凍る! (SCI.PHYSICSで繰り返し現われる質問とその回答 - Part 3/4 -)
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ムぺンバ効果ーMpemba effect〜Heatな一日 (COMPLEX CAT)
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書くことは考えること(apjさん) - ここが一番良い考察だと思う
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「ムペンバ効果」? (ほたるいかの書きつけ by FSM)
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ムペンバ効果,追記 (学者のたまごでした)
- ガッテンに登場した科学者のメールが紹介されている。
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返事が来てた。 (らっぱ さん) (ガッテンへの問い合わせメールの回答が掲載されている。ガッテンでは『ちなみに、私たちは、材質ポリプロピレン、一粒15cc×20粒程度の一般的な製氷皿を使い、-20℃の冷凍庫に入れて実験しました。90℃のお湯と20〜25℃のお湯で比較しました。10回以上繰り返し実験しましたが、すべてお湯の方が早く凍りました。』とのこと。)
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[元祖 熱の実験室 第25回 - ムペンバ効果を確認] (株式会社八光)
- 何度か実験したけど再現できなかったという報告
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大槻教授による否定論。
- 7月 第2回 【ムペンバ効果】 (大槻義彦のページ ―大槻義彦公式ブログ― powered by ココログ:)
- 7月 第5回 【ムペンバ効果、再び】 (大槻義彦のページ ―大槻義彦公式ブログ― powered by ココログ:)
- この否定論については様々な疑問が出ている。例えば、RikaTan (理科の探検) 2008年 12月号など。
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- 2ちゃんねるでの議論
- 【ムペンバ効果】お湯の方が速く凍る【未解明現象】 (天文・気象@2ch掲示板)
- ムペンバ効果 (物理@2ch掲示板)
- YouTube
- [[$$youtube0 Z7hPA50ZFv0]]
- [[$$youtube0 BcykVRzYLoE]]
水と熱湯をかける実験はどうなの?
水と熱湯の粘性の差ではないかという話があるようだ。
蒸留水と水道水の差はあるみたい、だが
- お湯が水より速く凍る:「ムペンバ効果」の再現に成功 (WIRED VISION 2010年3月26日)
- 「そこではお湯の標本は、何度繰り返しても、「同じような水」の標本よりも先に凍っている。「同じような」標本、と言っていることに注意してほしい。この実験を成功させるためには、水の標本には蒸留水を、お湯の標本には水道水を使わねばならない。]
- いや、それは実験の前提が違うだろ...という気がする。はてなブックマークでも id:etronius7 さんが、「純水の方が過冷却になり易いんだから凍りにくいに決まってんだろ」と指摘している。
ちなみに
- ムペンパでもムベンパでもムベンバでもなくてムペンバ効果。結構間違う。
[[$$amazon-search-result-large books-jp 科学実験]]