Парадокс Аристотеля-Мпембы и возвратный теплообмен

Парадокс Мпембы (или правильнее Аристотеля-Мпембы) в том, что тёплая вода при прочих равных условиях может замерзнуть раньше холодной. Его ещё никто не объяснил. Более того, его ещё никто не смог показать. Автору это сделать тоже не удалось. Но... Зато, ему удалось его объяснить, причём легко.

Возьмём два одноразовых бумажных стаканчика для напитков. На одном напишем "гор", а на другом - "хол". В обоих стаканчиках изнутри сделаем по две отметки на высоте 2 и 4 сантиметра от дна. В оба стаканчика нальем воду до первой отметки. Только в один стаканчик нальем тёплую воду, а другой - холодную. И оба стаканчика поставим в морозилку бытового холодильника.

Ущербность этого опыта в том, что мы не сможем увидеть тот самый опережающий момент замерзания тёплой воды. Ну и пусть. Зато, мы сможем увидеть другое.

Пусть вода замерзнет в обоих стаканчиках. Мы заглянем во внутрь обоих стаканчиков и увидим: в них есть иней, причём весь этот иней находится в обоих стаканчиках не выше второй отметки. Только в стаканчике с надписью "гор" его заметно больше. И о чём это говорит?..

А вот как раз о летучести паров воды и "атмосферном температурном затворе", не позволяющем тучам подниматься выше нижней границы отрицательных температур, и говорит. Это раз.

Во-вторых, инея больше в стаканчике с надписью "гор", что говорит о более интенсивном испарении горячей воды. Однако это мы знали и раньше. Теперь соберём все факты вместе и объясним учёным их парадокс.

Вода в обоих стаканчиках, выставленых на мороз, испаряется, пары воды контактируют с морозным воздухом и тут же замерзают, теряя свою летучесть, и опускаются обратно в воду, чем способствуют её быстрому охлаждению. А так как испарившихся частиц больше над горячей водой, то и охлаждается она за счёт вернувшихся обратно холодных частиц интенсивнее холодной воды. Охлаждение воды за счёт возвращающихся в неё охлажденных частиц можно назвать "ретурнинговым  (то есть возвратным) теплообменом".

Другой момент. За счёт более интенсивного охлаждения горячей воды температура воды в обоих стаканчиках в какой-то момент времени становится одинаковой. И что?

Думается, на этом моменте споткнулись все толкователи парадокса Аристотеля-Мпембы. А ведь и тут всё просто.

Ещё Архимед объяснил  очень медленное оседание в воде и в воздухе малых тел. То есть замерзшие частицы не падают в воду, а сравнительно медленно возвращаются в неё, поэтому концентрация таких частиц в стаканчике с надписью "гор" выше даже в тот момент времени, когда температура воды в обоих стаканчиках уже сравнялась. Следовательно, более интенсивное охлаждение воды в стаканчике с тёплой водой продолжается и после уравнивания температур в обоих стаканчиках. Вот почему вода в стаканчике с надписью "гор" может замерзнуть несколько быстрее. 

Снова всё просто. Но для учёных простота - это хуже воровства и большое свинство. И только потому, что простоту никто не ищет, у одной лишь воды известно около 20-ти парадоксов. А мы ещё говорим, что у нас есть наука...

Британское Королевское химическое общество заявило, что парадокс Мпембы нельзя объяснять более интенсивным испарением и охлаждением горячей воды... и в 2012 году объявило конкурс на его научное объяснение. Учёные ждут от учёных по-настоящему научное объяснение этого парадокса, которое могло бы возвысить науку и научное сообщество в глазах налогоплательщиков.


P.S. Чтобы убедиться в справедливости данного объяснения, достаточно выйти на мороз с очень небольшим количеством тёплой воды в стакане. Полупустой стакан с горячей или тёплой водой "не парит" на морозе. Для учёных - это диво-дивное и ещё один парадокс воды, о котором они тут же постараются позабыть.