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アフリカ人「温かい水は冷たい水より早く凍るぞ」科学者「ほーん、ほな実験したろ・・・マジやんけ!(驚愕」

2022年7月20日

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1: 2022/07/18(月) 07:19:25.03 ID:EjvC1ERP0 BE:902666507-2BP(1500)
水は沸騰させたほうが速く凍る?

もう一つ、簡単に取り上げておくべき例がある。一九六九年、タンザニアの学生エラスト・ムペンバとダルエスサラーム・ユニヴァーシティーカレッジの物理学教授D・G・オズボーンが、学術誌『物理教育』に驚くべき論文を発表した。

『クール?』というシンプルなタイトルが付けられたその論文には、ある条件のもとでは常温の水よりも沸騰した水のほうが速く凍るという証拠が示されていた([1])。この論文が発表されると科学界に謎と論争が生まれ、五〇年経ったいまでも解決されていないのだ。

ムペンバはこの効果を発見した当時、そんな大それたことはけっして望んでいなかった。中等学校に通っていた一九六三年、クラスメイトと一緒にアイスクリームを作っていた。

レシピには、材料を沸騰させて常温まで冷ましてから冷凍庫に入れるよう書いてあった。しかし冷凍庫が狭かったため、あるときクラスメイトが冷めた材料を入れるのと同時に、自分は沸騰したままの材料を入れてみた。

すると驚いたことに、ムペンバの入れたアイスクリームのほうが先に凍ったのだ。直感に反するこの結果を先生に話しても、真に受けてはくれなかった。そこで学校を訪ねてきたオズボーン教授に質問してみると、幸いにも実験してくれることになった。

実験結果にオズボーンは仰天した。「ダルエスサラーム・ユニヴァーシティーカレッジの若い技師に検証してもらった。すると技師は、確かに最初高温だった水のほうが先に凍ったと報告した上で、すぐさま科学者にあるまじき意気込みを付け加えた。『正しい結果が得られるまで実験を繰り返します』とね([2])」
https://news.yahoo.co.jp/articles/085540a7a75451dd1625e4e32a6b294f7913653f

52: 2022/07/18(月) 07:41:25.01 ID:MD9lcH1v0
>>1
>材料を沸騰させて常温まで冷ましてから冷凍庫に入れる

アウトだな。
氷点下の冬に、外出して実験してみろ。

115: 2022/07/18(月) 08:13:22.66 ID:cia6mKX30
>>1
そんなの常識だろバ○か
124: 2022/07/18(月) 08:16:29.65 ID:mTsl6MP70
>>115
俺が小学生の頃に理科の先生から聞いた覚えがあるわ。
その時の説明では不純物が除去されて凍りやすくなるって話だけど、沸騰した水を冷蔵庫に入れても早く凍るわけじゃないぞと言われたw
127: 2022/07/18(月) 08:18:33.87 ID:Cfi7dpCr0
袋にシチュー入れて密封して熱いまま冷凍庫に詰め込んだけど
1日経っても凍ってなかったわ。
つまり>>1の結果は気化熱によって起こされたものと推測される。
知っての通り、液体が気体へと変わるとき熱を持っていく。
温度が高いもののほうが気体へと変わりやすく熱が冷めやすい。
そこまではいいな。ではなぜ常温の水より沸騰した水のほうが速く凍ったのか?
一つ思い当たることがあるな。
液体というのは上部が熱く、下部が冷たくなる性質がある。
風呂とかでも経験あるよね。上は熱いが下は冷たいと。
沸騰したお湯を冷凍庫に入れた時に、正にこの現象が連鎖していると思われる。
上部の熱湯が気化熱によって速度で熱が奪われ、
それによって冷やされた冷水は下部へと循環していく。その繰り返しだ。
気化しやすい一定の低温まではかなりの速度で冷やされることになるだろう。
常温の水を冷凍庫に入れた場合は、熱湯ではないため
気化熱によって奪われる熱の効率が圧倒的に低くなる。
そのため特定の条件下では、熱湯のほうが冷凍庫で速く凍る現象が起こるのだろう。
173: 2022/07/18(月) 08:45:14.10 ID:x4f8bTo50
>>127
正しいかどうかはわからないけど、すごく、わかりやすい解説でした
3: 2022/07/18(月) 07:21:29.68 ID:EjvC1ERP0 BE:902666507-2BP(1500)
sssp://img.5ch.net/ico/samekimusume32.gif
冷たい水よりも熱い水のほうが速く凍る場合があると指摘したのは、ムペンバが最初ではない。二〇〇〇年以上前からそのような観察結果が存在するのだ。紀元前三五〇年頃のギリシャでは、アリストテレスが次のように記している。

水はそれまで温められていたことで速く凍る。それによって速く冷えるからだ。(そのため多くの人は、水を速く冷やしたいときには日光に当てる。ポントスの人々は、魚を釣るために氷の上にテントを立てる際(氷に穴を開けてそこから釣りをする)、支柱のまわりに温水をかけて速く凍るようにする。氷を錘のようにして支柱を固定するのだ)。

しかしいまは暑い国の暑い季節なので、氷が融けはじめてすぐに温まってしまう([3])。

それから何世紀も経った一六二〇年には、自然哲学者のフランシス・ベーコンも著書『ノヴム・オルガヌム(科学の新しい道具)』の中で、「かなり冷たい水よりも少し温めた水のほうが容易に凍る」と述べている。
一六三七年には、猫を投げ落としたとされるあのルネ・デカルトが有名な『方法序説』の付録『気象学』の中で、「長時間高温に保った水がそれ以外の水よりも速く凍ることは、実験によっても確かめられる」と記している([4])。

315: 2022/07/18(月) 12:07:29.41 ID:i88t1wsb0
>>3
アリストテレスの時代にピサの斜塔があればガリレオ・ガリレイの発見が1つなくなっていたな
6: 2022/07/18(月) 07:22:11.69 ID:zecsgxVv0
なんか昔の知恵袋的なお話であった気がする
10: 2022/07/18(月) 07:23:58.01 ID:ulYFo0P20
オズボーンの名前から内容が入ってこない
201: 2022/07/18(月) 09:04:14.72 ID:BqEKTyA20
>>10
教室に入ってきていきなり鳩食っちゃいそう
14: 2022/07/18(月) 07:25:06.09 ID:jjceaBY30
>すぐさま科学者にあるまじき意気込みを付け加えた。『正しい結果が得られるまで実験を繰り返します』とね

この「あるまじき」って使い方あってる?
実験を繰り返すのは科学者として最もな事だと思うんだけど、なんであるまじき意気込みになるんだろう?

21: 2022/07/18(月) 07:28:09.79 ID:d73XkALH0
>>14
正しい結果が既に分かってる というのが科学的じゃない
25: 2022/07/18(月) 07:29:36.52 ID:jjceaBY30
>>21
そういう事か。
正しい結果=自分が望んだ結果だから「あるまじき意気込み」になるのか
ありがとう。
19: 2022/07/18(月) 07:27:24.26 ID:kZvbAw850
高温の方が気化しやすく
その際に温度が奪われるつまり下がりやすくなる
よって気化熱の作用によりお湯の方が凍りやすいのだ

知らんけど

207: 2022/07/18(月) 09:11:48.99 ID:lza53nKv0
>>19
宇宙刑事の変身プロセスみたいだな
33: 2022/07/18(月) 07:32:43.43 ID:fOLQROY10
これはウケる!って意気込んで放ったギャグほど周りを凍らせるからな!!!
58: 2022/07/18(月) 07:44:34.40 ID:jqMm1WLm0
昔ためしてガッテンでやってたな
で、大槻教授がなわけねーだろってキレてた
66: 2022/07/18(月) 07:47:26.01 ID:j53Nbj2T0
過冷却じゃね?と思ったら記事で言及されとった
83: 2022/07/18(月) 07:56:41.18 ID:hNZkhOH60
これ数十年以上前にアメリカの科学雑誌で大論争になったが
オチが冷蔵庫メーカーの技術者の投稿で
庫内センサーが熱感知して冷却を強めるに過ぎないからだったよ
105: 2022/07/18(月) 08:06:48.82 ID:NnStAGcE0
>>83
冷蔵庫無い時代のはどうなるんだよ
112: 2022/07/18(月) 08:09:10.49 ID:rzSzCluS0
>>83
ちがうよそれ。冷凍庫が無い時代からこの法則は知られていたからね。
アリストテレスやデカルトの時代から謎として考えられてる
335: 2022/07/18(月) 13:24:20.12 ID:geDJq+pQ0
>>112
アリストテレスは「謎」とせず何か難しい理屈をつけて説明しそう
あいつはそういう奴
89: 2022/07/18(月) 07:59:21.95 ID:ZoQYUwjz0
名前忘れたけど
暗闇でテープを剥がすと青い光がでる現象もよく分かってないんだっけ?
92: 2022/07/18(月) 08:00:27.91 ID:bGkQowjK0
途中、水にポジティブな言葉をかけてあげましょう
より早く氷になります
106: 2022/07/18(月) 08:07:02.69 ID:4c7WM7IL0
>>92
「かわいいよかわいいよ、いいねいいね。最高だよ最高だよ。んーー、グーーーッド」
316: 2022/07/18(月) 12:08:28.36 ID:L7sMLtoL0
>>106
そら冷たくもなるわ
136: 2022/07/18(月) 08:23:48.25 ID:r7pwx9OG0
お湯→水→氷 と考えると初期状態が水の方が早く凍ってしまうから
容器内でお湯と氷が混在する状態が必要そう
そう考えると容器内の温度を均一にしょうとする対流はむしろない方が良いのでは?
底から冷やすとか
141: 2022/07/18(月) 08:27:44.64 ID:SPxqr5g+0
冷蔵庫の機能ってエアコン式なのかよw
奥に出力調節ダイアルあるがあれなにw
149: 2022/07/18(月) 08:32:42.31 ID:wgBukLK00
>>141
エアコンにも温度設定あるじゃん
170: 2022/07/18(月) 08:43:06.43 ID:cig04S1M0
沸騰させることで不純物が減るからやろう
228: 2022/07/18(月) 09:35:52.01 ID:Ff7HSDSS0
結局理論的に説明された文献は無いの?5chの想像はいらんので
239: 2022/07/18(月) 09:41:48.34 ID:PMSvlKxI0
>>228、これとか

https://nazology.net/archives/66476

「むらのある冷却」条件下においては初期状態が高温のほうが平衡状態(=凍る)に落ち着く時間が短くなるそうです

259: 2022/07/18(月) 10:11:32.46 ID:rtGXoLGy0
くっそ寒い地域で水まいても氷にならんけどお湯まくと氷になるってやつだろ
265: 2022/07/18(月) 10:20:35.59 ID:rkRdb8nw0
>>259
俺もそれ思ったけど水のほうが早く凍ると言われて言い返せなかった
実証しないことには正確なことはわからんが
熱い湯は蒸発が激しくて細かい粒になるから一瞬で凍るんじゃないかと思うのだが
309: 2022/07/18(月) 11:44:47.89 ID:kpCZX8dQ0
こんなの昔から常識じゃなかったか?
337: 2022/07/18(月) 13:36:52.04 ID:F4EDug8T0
>>309
その常識を検証して数値化視覚化した論文にして発表してんのよ
常識ではあってもデータはない、なんてのはゴロゴロしてる
338: 2022/07/18(月) 13:39:01.31 ID:kpCZX8dQ0
>>337
とっくに論文になってると思ってたわ
358: 2022/07/18(月) 16:03:53.45 ID:ZhH3n5840
これ、前に日本の小学生が夏休みの自由研究で実験して、お湯の方が速く氷るって結論出してた。

20℃~100℃の水を冷凍庫に入れて何分で氷るか測定したところ、100℃のお湯を入れたときに一番短時間で氷った。

ただ、理由として、100℃のお湯を冷凍庫に入れると庫内の温度が上昇して冷凍庫が全力で冷やすので早く氷る、
と考察してた。

378: 2022/07/19(火) 07:15:23.74 ID:4CLQkzC00
冷える『勢い』が違うからな
401: 2022/07/19(火) 22:34:06.74 ID:6VuKfSuT0
>>378、正解

もとの温度が高いほうが急激に冷えるみたい

https://nazology.net/wp-content/uploads/2020/08/149c2a494f317d7221cc6388e9f3e02a.png

393: 2022/07/19(火) 15:00:52.50 ID:YMMIT7b20
科学ってのは、そこにある自然現象の関係性や法則、ルールを見つけ出す事にある。

そのお湯の方が早く凍るって話は、本当に自然現象と合致してるの?

嘘じゃねーの?

396: 2022/07/19(火) 15:15:08.97 ID:vDD+hn6/0
>>393
何も条件を揃えてないから実験のようで実験じゃない
多分容器の違いだろうな
402: 2022/07/19(火) 22:37:42.12 ID:nv1POx8n0
早く冷えるのは分かったんだけど
現代の日本の日常生活に応用できる部分はあるのだろうか?
例えば冷凍庫で氷を作る時は最初多少温度が高い水の方が実は電気代が安くなるとか
404: 2022/07/19(火) 22:48:08.35 ID:MJGaP4y/0
>>402
暑くてすぐに涼しくなりたい時は水を浴びるよりも
熱湯を浴びると大火傷
407: 2022/07/20(水) 06:01:19.64 ID:M2T4kbuC0
>>404
ありがとう、有益な情報を得た
406: 2022/07/19(火) 22:54:18.63 ID:sg5Ppwy80
一応言っておくとムペンバ効果は常に起きる現象ではなくたまに特定の状況下で起きることがあるってだけの現象だから
お前らが家の冷凍庫で同じことすると他の食材痛むわ電気代嵩むわで良いことないからな

引用元: https://hayabusa9.5ch.net/test/read.cgi/news/1658096365/

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