Sıcak suyun soğuk sudan önce donduğu doğru mu?

0

Fizik kanunlarına da, mantığa da aykırıymış gibi görünen, sıcak suyun soğuk sudan daha önce donduğu iddiası ilk olarak dört yüz yıl önce Sir Francis Bacon tarafından ortaya atıldı. İlk bakışta yanıt çok basit görünüyordu. Böyle bir şey mümkün değildi. Suyun donmadan önce sıfır dereceye kadar soğutulması gerekiyordu. Soğuk su bu noktaya sıcak sudan daha çabuk geleceğinden, sıcak suyun onu yakalayıp daha önce donması olanaksızdı. Olsa olsa en fazla, sıcak su soğuk suyu yakalar sonra yarış eşit şartlarla devam eder ve berabere biterdi.

Ancak günlük yaşamın içinden yapılan bazı gözlemler bu görüşün aksini de destekler yöndeydi. Isı farkı büyük olan cisimler daha çabuk ısı kaybediyordu ama sıcak suyun ne kadar sıcak, soğuk suyun ne kadar soğuk olduğu, suyun miktarı, içine konulduğu kabın hacmi, ortam şartları sonucu etkileyebiliyordu. Suyun donmasından ne anlaşıldığı da önemliydi; kastedilen, yüzeyde buz tabakasının oluşması mı, yoksa tamamen donması mıydı?

soguk_su

Aynı miktarda 50 derecedeki sıcak su ile 5 derecedeki soğuk su, buzdolabında eşit hacimli kaplarda, yan yana konulduklarında soğuğu sıcağından önce donar. Diğer taraftan 50 derecedeki sıcak su ile 90 derecedeki çok sıcak su dolaba konulduğunda 90 derecedeki su daha önce donar. Buna çok ısıtılmış su, az ısıtılmış sudan daha çabuk donar da diyebiliriz. Buradan işin sırrının suyun ısıtılmasında olduğu ve şehir efsanesi sanılan sıcak suyun soğuk sudan daha önce donması olayının pekâlâ mümkün olabileceği anlaşılıyor.

Su ısıtıldığında içinde oksijen, nitrojen gibi ergimiş halde bulunan gazlar, kabarcıklar halinde serbest kalmaya başlar. Hiç kaynamamış suda bulunan hava kabarcıkları ısı iletimini yavaşlatır, dolayısıyla buz tutmayı geciktirirler. Daha önce kaynatılmış suyun oda sıcaklığındaki sudan bile önce donması, hatta daha düzgün bir buz yapısı oluşturmasının sebebi, ısıtılırken kaybolan hava ve gaz kabarcıklarıdır. İçinde gaz kabarcığı kalmayan suyun tekrar soğutulurken kristalleşmesi, yani buz haline geçmesi de daha kolay olur. Kışın içinden sıcak su geçen boruların soğuk su borularından daha önce donup patlamalarının nedeni de budur.

Sonuçta sıcak suyun soğuk sudan daha önce donduğu tam anlamıyla doğru da kabul edilemez, yanlış da. En doğrusu, daha önce kaynatılmış suyun hiç kaynatılmamış sudan daha çabuk donduğudur. Diğer bir deyişle az sıcak su soğuk sudan daha önce donmaz ama çok sıcak su, az sıcak sudan daha önce donar.