Determinarea faptului dacă apa fierbinte poate îngheța sau nu mai repede decât apa rece poate părea o nebunie. La urma urmei, apa îngheață la 0 grade Celsius. Și nu ar apă suficient de fierbinte pentru a ucide bacteriile E. coli (aproximativ 120 grade Fahrenheit sau 50 grade Celsius) să ia o cale mai lungă decât apa mai rece la o plajă din New England (aproximativ 60 grade Fahrenheit sau 15 grade Celsius) spre un viitor rece ca gheața? Deși este o presupunere logică, se dovedește că apa fierbinte poate îngheța înaintea apei mai răcitoare în anumite condiții. elevul de liceu, Erasto Mpemba, care l-a observat pentru prima dată în 1963. Efectul Mpemba apare atunci când două corpuri de apă cu temperaturi diferite sunt expuse la același mediu subzero și apa mai fierbinte îngheață mai întâi. Observațiile lui Mpemba au confirmat prezența unora dintre cei mai venerați gânditori ai istoriei, precum Aristotel, Rene Descartes și Francis Bacon, care au crezut, de asemenea, că apa fierbinte a înghețat mai repede decât apa rece.
Evaporarea este cel mai puternic candidat pentru a explica Efectul Mpemba. Pe măsură ce apa fierbinte plasată într-un recipient deschis începe să se răcească, masa totală scade pe măsură ce o parte din apa se evaporă. Cu mai puțină apă pentru a îngheța, procesul poate dura mai puțin timp. Dar acest lucru nu funcționează întotdeauna, mai ales atunci când se utilizează recipiente închise care împiedică scurgerea apei evaporate.
Și evaporarea poate să nu fie singurul motiv pentru care apa poate îngheța mai repede. Poate exista mai puțin gaz dizolvat în apa mai caldă, care îi poate reduce capacitatea de a conduce căldura, permițându-i să se răcească mai repede. Cu toate acestea, fizicienii polonezi din anii 1980 nu au putut demonstra în mod concludent această relație.
O distribuție neuniformă a temperaturii în apă poate explica, de asemenea, efectul Mpemba. Apa fierbinte se ridică în partea de sus a unui recipient înainte de a scăpa, deplasând apa rece sub el și creând un „top fierbinte”. Această mișcare a apei calde în sus și a apei reci în jos se numește curent de convecție. Acești curenți sunt o formă populară de transfer de căldură în lichide și gaze, care apar în ocean și, de asemenea, în radiatoare care încălzesc o cameră rece. Cu apa mai rece în partea de jos, această distribuție inegală a temperaturii creează curenți de convecție care accelerează procesul de răcire. Chiar și cu mai mult teren de acoperit pentru a îngheța, temperatura apei mai calde poate scădea într-un ritm mai rapid decât apa mai rece.
Deci, data viitoare când veți reumple tava de cuburi de gheață , încercați să folosiți apă mai caldă. Este posibil să aveți cuburi de gheață pentru a vă răcori băutura chiar mai repede.
Acest răspuns este furnizat de Scienceline, un proiect al Universității din New York „Science, Health and Environmental Reporting Program”.
Urmați Micile mistere ale vieții pe Twitter @llmysteries. Suntem și pe Facebook & Google+.