น้ำเดือดกลายเป็นน้ำแข็งทันที - National Geographic Thailand

น้ำเดือดกลายเป็นน้ำแข็งทันที

น้ำเดือดกลายเป็นน้ำแข็งทันที

เมื่ออุณหภูมิภายนอกเท่ากับ -30 องศา น้ำร้อนสามารถเปลี่ยนเป็นน้ำแข็งได้ทันทีอย่างน่าอัศจรรย์

รู้หรือไม่เมื่อน้ำเผชิญกับอุณหภูมิในอากาศที่ -30 องศาเซลเซียส มันสามารถเปลี่ยนเป็นของเหลว, ก๊าซ และของแข็งได้ในเวลาเดียวกัน สิ่งที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่าปรากฏการณ์ Mpemba โดยเมื่อน้ำได้รับความร้อนพันธะระหว่างไฮโดรเจนและออกซิเจน หรือพันธะโคเวเลนต์ที่เป็นองค์ประกอบของน้ำจะเกิดการเปลี่ยนแปลงส่งผลให้โมเลกุลของน้ำจัดเรียงตัวกันใหม่ในรูปของผลึกแบบเดียวกับโครงสร้างของน้ำแข็ง ซึ่งง่ายต่อการแข็งตัวดังนั้นแล้วเมื่อสาดน้ำร้อนขึ้นไปในอากาศ น้ำจึงเปลี่ยนเป็นไอและละอองน้ำแข็งได้ทันที และรวดเร็วกว่าการสาดน้ำเย็นซึ่งต้องสลายพันธะเดิมทิ้งเสียก่อน

ลองชมตัวอย่างอันงดงามจากการทดลองนี้ดูว่าภาพที่เห็นจะออกมาเป็นเช่นไร

 

อ่านเพิ่มเติม : การทดลองว่าด้วยความอิจฉากล้ามเนื้อเทียมที่เคลื่อนไหวเลียนแบบมนุษย์

เรื่องแนะนำ

ไอดินและกลิ่นฝน : กลิ่นหอมจากท้องฟ้าและพื้นดิน

ไอดินและกลิ่นฝน กลิ่นหอมจากธรรมชาติที่เกิดขึ้นในช่วงฝนตก ความทรงจำบางอย่างของคนเรามักเกี่ยวโยงกับประสาทสัมผัสอย่างใดอย่างหนึ่ง แสงแดดยามเย็นในฤดูหนาว อาจนำพาความทรงจำบางอย่างย้อนกลับมา บางครั้งอารมณ์และความรู้สึกในช่วงเวลานั้นยังแจ่มชัดแม้เวลาผ่านไปเนิ่นนาน เช่นเดียวกับช่วงเวลาเปลี่ยนผ่านฤดูร้อนสู่ฤดูฝน ไอดินและกลิ่นฝน อาจนำพาความรู้สึกและความทรงจำเก่าๆ ของเรากลับมาเช่นกัน ความรู้สึกสดชื่นในช่วงเวลาเม็ดฝนโปรยปราย เป็นความรู้สึกดีสำหรับใครหลายคน นักวิทยาศาสตร์สนใจเรื่องนี้มานานแล้ว และเชื่อกันว่า มนุษย์เราถูกถ่ายทอดความรู้สึก “ชื่นชอบ” และ “กระชุ่มกระชวย” ต่อฟ้าฝน มาจากบรรพบุรุษดั้งเดิมในยุคที่มนุษย์ทั้งหลายต้องอาศัยฝนเป็นหลักในการทำเกษตรกรรมเพื่อเลี้ยงชีพ สำหรับฉัน ไอดินและกลิ่นฝนทำให้ความทรงจำในวัยเด็กที่เติบโตในท้องทุ่งชนบทหวนคืนกลับมา หลังจากมาร่ำเรียนและทำงานในเมืองหลวง ทุกครั้งที่ฝนตก ฉันจะนึกถึงบรรยากาศบ้านไร่ปลายนาอยู่ทุกครั้ง ฉันจึงหาข้อมูลของกลิ่นดินและไอฝนที่ฉันรู้สึกประทับใจ จนพบคำตอบว่า กลิ่นทั้งสองชนิดนี้มีปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอยู่เบื้องหลัง กลิ่นฝน ในขณะที่สายฝนสาดกระเซ็นลงมาจากท้องฟ้า นอกจากการควบแน่นของไอน้ำที่หยดลงมาเป็นเม็ดฝน ยังเกิดปรากฏการณ์ฟ้าแลบหรือฟ้าผ้า ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าในก้อนเมฆ ส่งผลให้โมเลกุลของก๊าซออกซิเจนบางส่วนในอากาศแตกตัวเป็นอะตอมของออกซิเจน และเกิดปฏิกิริยาขึ้นใหม่กลายเป็นแก๊ซโอโซน กลิ่นของโอโซนที่ลอยมาในอากาศก่อนช่วงฝนตกเป็นตัวบ่งชี้อย่างหนึ่งถึงสายฝนที่กำลังจะมาถึงในไม่ช้า และกลิ่นของแก๊ซโอโซนยังกระตุ้นให้มนุษย์รู้สึกสดชื่นเมื่อได้สูดดม ทำความรู้จักกับ “เมฆ” แต่ละประเภท ไอดิน “หอมกลิ่นดิน” ฉันได้ยินคำนี้จากคนรุ่นพ่อรุ่นแม่พึมพำเวลาฝนตกใหม่ๆ ในภาษาอังกฤษเรียกกลิ่นหอมของดินว่า เพตริเคอร์ (Petrichor) มีที่มาจากการรวมสองคำคือคำว่า “petros” หมายความว่า ก้อนหิน และ “ichor” แปลว่าของเหลวที่ไหลอยู่ในเส้นโลหิตของทวยเทพ โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรเลียที่ศึกษาเรื่องกลิ่นหลังฝนตก เป็นผู้บัญญัติขึ้น […]

พลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy)

พลังงานหมุนเวียน เป็นอีกหนึ่งทางเลือกด้านพลังงานที่หลายประเทศหันมาใช้พลังงานด้านนี้อย่างจริงจัง พลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy) คือพลังงานที่นำมาใช้เพื่อทดแทนน้ำมันเชื้อเพลิงหรือพลังงานรูปแบบดั้งเดิมจากเชื้อเพลิงฟอสซิล (Fossil Fuel) ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่สร้างมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและก่อให้เกิดผลกระทบเป็นวงกว้างต่อสภาพภูมิอากาศและระบบนิเวศของโลก อีกทั้งยังเป็นแหล่งพลังงานที่กำลังจะหมดไปในอนาคตข้างหน้านี้ ขณะที่พลังงานหมุนเวียนเป็นพลังงานสะอาดจากธรรมชาติที่สามารถหมุนเวียนและนำกลับมาใช้ใหม่ได้อีกโดยไม่มีจำกัด ประเภทของพลังงานหมุนเวียน พลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Energy) มนุษย์นำพลังงานจากดวงอาทิตย์มาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า ผ่านสิ่งประดิษฐ์ทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่า “เซลล์สุริยะ” (Solar Cell) ซึ่งสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าและพลังงานความร้อนสำหรับบ้านเรือน รวมไปถึงภาคอุตสาหกรรมต่างๆ ข้อดี: เป็นแหล่งพลังงานขนาดใหญ่ที่ใช้ได้ไม่จำกัด เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่มีค่าใช้จ่ายในการซื้อเชื้อเพลิง ใช้ประโยชน์และดูแลรักษาง่าย อีกทั้งยังสามารถใช้งานได้ในพื้นที่ห่างไกล ข้อจำกัด: ความเข้มของแสงอาทิตย์ไม่คงที่และอยู่นอกเหนือการควบคุมของมนุษย์ มีค่าใช้จ่ายสูงในการติดตั้ง และอุปกรณ์บางส่วนมีอายุการใช้งานต่ำ เช่น แบตเตอรี่ที่ใช้เก็บพลังงานจากแสงอาทิตย์ พลังงานลม (Wind Energy) กระแสลมเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานที่เก่าแก่ที่สุด ซึ่งมนุษย์นำมาใช้ประโยชน์ตั้งแต่เมื่อกว่า 5,000 ปีก่อน เป็นพลังงานธรรมชาติที่นำใช้เพื่อการออกแบบและสร้างเรือใบ หรือแม้แต่การประดิษฐ์กังหันลมเพื่อทดน้ำหรือบดธัญพืช ขณะที่ในปัจจุบัน เรานำพลังงานลมมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า ผ่านการทำงานของกังหันลมขนาดใหญ่ที่ติดตั้งตามแนวชายฝั่งหรือตามหุบเขาสูง พลังงานลมเป็นแหล่งพลังงานที่กำลังได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในหลายประเทศทั่วโลกในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา ข้อดี: ไม่มีค่าใช้จ่ายในการซื้อเชื้อเพลิง ไม่ก่อให้เกิดการปล่อยสารพิษหรือมลพิษในสิ่งแวดล้อม ข้อจำกัด: ความไม่สม่ำเสมอของความเร็วลมที่แปรผันตามธรรมชาติส่งผลให้พลังงานลมเหมาะสมในพื้นที่เฉพาะที่มีกระแสลมแรงต่อเนื่อง เช่น […]

นักบินอวกาศหญิง :ส่งทีมหญิงล้วนเดินทางสู่อวกาศดีกว่า

ผู้หญิงมีคุณสมบัติเหมาะสมทั้งทางร่างกายและจิตใจสําหรับภารกิจอันยาวนานในอวกาศ แล้วทําไมถึงส่งแต่พวกผู้ชายไปล่ะ หากคุณกำลังวางแผนภารกิจอวกาศระหว่างดวงดาว ซึ่งเป็นภารกิจที่ใช้เวลายาวนาน และอาจเกี่ยวข้องกับการสร้างนิคมประชากรในโลกอันไกลโพ้นแล้วล่ะก็ การส่งทีม นักบินอวกาศหญิง ล้วนน่าจะเป็นตัวเลือกอันชาญฉลาด ก่อนที่คุณจะเลิกคิ้วสงสัยกับความเป็นไปได้นี้ โปรดอย่าลืมว่านาซาเลือกรับและให้แต่ลูกเรือเพศชายบินมาหลายทศวรรษแล้ว ความจริงในรอบ 58 ปีที่เราส่งมนุษย์ขึ้นสู่วงโคจร ราวร้อยละ 11 ของทั้งหมด หรือคิดเป็น 63 คน เป็นผู้หญิง “ภารกิจหญิงล้วนดูจะเป็นสิ่งที่นาซาหลีกเลี่ยง เพราะอาจดูเหมือนเป็นการสร้างภาพมากไปหน่อย” มากาเร็ต ไวต์แคมป์ ภัณฑารักษ์ที่พิพิธภัณฑ์การบินและอวกาศแห่งชาติ กล่าว แต่ในบางแง่ ผู้หญิงเหมาะกับการเดินทางไปอวกาศมากกว่าผู้ชาย ลองพิจารณาปัจจัยสี่ประการเหล่านี้ ผู้หญิงโดยทั่วไปตัวเล็กกว่า ผู้หญิงได้รับผลกระทบทางกายภาพน้อยกว่าจากการเดินทางไปกับยานอวกาศ ผู้หญิงมีบุคลิกตามธรรมชาติที่เหมาะกับภารกิจระยะยาว แต่ที่สำคัญไม่ยิ่งหย่อนไปกว่ากัน การสร้างประชากรในอีกโลกจำเป็นต้องอาศัยการสืบพันธุ์ ซึ่งย่อมเป็นไปไม่ได้ถ้าขาดผู้หญิงที่มีชีวิตเลือดเนื้อ ขณะที่งานของพวกผู้ชายอาจตามมาทีหลังก็ได้ ประการแรก ข้อได้เปรียบด้านนํ้าหนัก การส่งมนุษย์ที่ตัวเบากว่าไปอวกาศเป็นเรื่องฉลาด เพราะการส่งจรวดสู่อวกาศและบินไปที่ต่างๆ นั้น จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงซึ่งมีราคาค่างวด “พวกเราบางคนเล็งเห็นนานแล้วว่า การมีลูกเรือหญิงล้วน หรืออย่างน้อยมีสักคนที่ตัวเล็กกว่า ย่อมเป็นข้อได้เปรียบในแง่นํ้าหนักของภารกิจทั้งหมด” เวย์น เฮล อดีตวิศวกรนาซาและผู้จัดการโครงการกระสวยอวกาศ กล่าว การส่งผู้หญิงที่ตัวเล็กกว่าหกคนสู่อวกาศนานหลายเดือนหรือหลายปี อาจแพงน้อยกว่าการส่งผู้ชายกำยำลํ่าสันหกคนมาก และนํ้าหนักของร่างกายที่น้อยกว่าก็เป็นเพียงส่วนน้อยเท่านั้น ความแตกต่างนอกจากนั้น ได้แก่ […]