Att bestämma huruvida varmt vatten kan frysa snabbare än kallt vatten kan tyckas vara en bra idé. När allt kommer omkring fryser vattnet vid 0 grader Celsius. Och skulle inte vattna tillräckligt varmt för att döda E. coli-bakterier (cirka 120 grader Fahrenheit eller 50 grader Celsius) tar en längre väg än kallare vatten vid en New England-strand (cirka 60 grader Fahrenheit eller 15 grader Celsius) mot en frigjord framtid som is? Medan det är ett logiskt antagande, visar det sig att varmt vatten kan frysa före kallare vatten under vissa förhållanden.
Denna uppenbara karaktär av naturen är ”Mpemba-effekten”, uppkallad efter Tanzanian. gymnasieelever, Erasto Mpemba, som först observerade det 1963. Mpemba-effekten uppstår när två vattenförekomster med olika temperaturer utsätts för samma omgivning och det hetare vattnet fryser först. Mpembas observationer bekräftade förintelserna hos några av historiens mest vördade tänkare, såsom Aristoteles, Rene Descartes och Francis Bacon, som också trodde att varmt vatten frös snabbare än kallt vatten.
Avdunstning är den starkaste kandidaten för att förklara Mpemba-effekt. När varmt vatten som placeras i en öppen behållare börjar svalna minskar den totala massan när en del av vattnet avdunstar. Med mindre vatten att frysa kan processen ta kortare tid. Men detta fungerar inte alltid, speciellt när du använder slutna behållare som förhindrar att avdunstat vatten kommer ut.
Och avdunstning kanske inte är den enda anledningen till att vattnet kan frysa snabbare. Det kan finnas mindre upplöst gas i det varmare vattnet, vilket kan minska dess förmåga att leda värme och låta den svalna snabbare. Polska fysiker på 1980-talet kunde dock inte på ett slutgiltigt sätt visa detta förhållande.
En ojämn temperaturfördelning i vattnet kan också förklara Mpemba-effekten. Varmt vatten stiger upp till toppen av en behållare innan den flyr ut och förskjuter det kalla vattnet under det och skapar en ”het topp”. Denna rörelse av varmt vatten upp och kallt vatten ner kallas en konvektionsström. Dessa strömmar är en populär form av värmeöverföring i vätskor och gaser, som förekommer i havet och även i radiatorer som värmer ett kallt rum. Med det kallare vattnet i botten skapar denna ojämna temperaturfördelning konvektionsströmmar som påskyndar kylningsprocessen. Även med mer mark att täcka för att frysa kan temperaturen på det varmare vattnet sjunka snabbare än det kallare vattnet.
Så nästa gång du fyller på isbitarna , försök använda varmare vatten. Du kan ha isbitar för att kyla din drink ännu tidigare.
Detta svar tillhandahålls av Scienceline, ett projekt från New York Universitys Science, Health and Environmental Reporting Program.
Följ Livets små mysterier på Twitter @llmysteries. Vi är också på Facebook & Google+.