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ムペンバ効果に関する考察(かなり遅刻)

  • 2008-07-28 (月) 20:28
  • 科学

7月9日あたりに、ためしてガッテンムペンバ効果というものが紹介されたらしい。でもって、これが疑似科学ではないかと話題になっているらしい。ヨウメイさんは別に全然、水の専門家ではないけれど、ちょっと考察してみた。
 
【ムペンバ効果とは】(Wikipediaより)
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。
 
Wikipediaの定義を信じる限りにおいては、ムペンバ効果は実際に生じることがありそうな現象、つまり十分な条件付けをしてやれば再現できそうな現象である。ただし、これを一般化してNHKがためしてガッテンで説明しているような「家庭の冷蔵庫で素早く氷を作る裏技」として用いようとするのは不適切であり、逆効果である可能性が高い。
 
ムペンバ効果は『特定の状況下』で生じうる現象であると思われるので、必要そうな条件を考えてみる。
(1) 『高温の水』が凍結するために放出する熱量に対して、十分に大きな熱量を吸収できる冷却装置でなければならない
 『低温の水』をギリギリ凍らせられるような装置では、ムペンバ効果は生じないと推測される。
(2) 急速な冷凍が望ましい
 ゆっくりとした冷却においては、ムペンバ効果は生じにくいと推測される。
(3) 表面積が大きいことが望ましい
 水の潜熱(蒸発時に放出する熱量)は巨大なので、『高温の水』の蒸発量が多ければ水は急速に冷却される(ついでに凍らせなければなれない水の量も減る)。また、表面積が大きいほど冷却効率が高くなる。
 
つまり、大容量の強力な冷凍庫に少量の水をシャーレのような平底の容器に入れると再現確率が上がりそうな気がする。まぁ、なんにしても既知の物理現象の組み合わせで説明できそうな現象なので(複雑系だけど)、タネのある手品みたいなもんかなぁ。
 
以上は戯言です。真実は知らないので。専門家ではないし、実験する気もないし。
 
【追記】
水商売ウォッチングの中の人が、学術的なまともな解説をしていた。こりゃー、オレの出る幕じゃないなw

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