Per què l’aigua calenta es congela més ràpidament que l’aigua freda?

 Clic per engrandir. L'efecte Mpemba accepta que l'aigua calenta es congela més
ràpidament que l'aigua freda. Sorprenent. Crèdit: Mstock, Fotolia.

La idea que l’aigua calenta es pugui congelar més ràpidament que l’aigua freda sembla totalment inversemblant. Tot i així, el fenomen s’ha observat moltes vegades. Per tant, podem preguntar-nos legítimament quins són els principis físics que condueixen a aquest resultat.

Sapigueu abans que res que aquest estrany fenomen té un nom. Els científics parlen de l’efecte Mpemba, que porta el nom de l'estudiant tanzanes Erast B. Mpemba que va informar que l’havia experimentat als anys seixanta. Però hi ha proves que l’aigua calenta es congela més ràpidament que l’aigua freda, de manera que aparentment infringeix les lleis de la termodinàmica, fins i tot en els escrits d’Aristòtil. Malgrat això, els científics que hi estan interessats lluiten per establir les condicions experimentals que facin possible desencadenar el fenomen. I, que per tant, lluiten per estudiar-ho seriosament.

Alguns també assenyalen que l'afirmació "l'aigua calenta es congela més ràpidament que l'aigua freda", és prou vaga per donar pas a tot tipus de fantasies. De fet, en funció de la quantitat d'energia dedicada a refredar l'aigua per sota del seu punt de solidificació, pot ser extremadament fàcil concloure que l'efecte Mpemba és real.

 Clic per engrandir. Moltes observacions indiquen que és probable que l’aigua
calenta es congeli més ràpidament que l’aigua freda. Els científics encara
busquen l’explicació. Crèdit: sopradit, Fotolia.

Diverses hipòtesis sobre l'efecte Mpemba

Tot i això, no falten hipòtesis per explicar aquest estrany fenomen. El més senzill seria que la sobtada evaporació del volum d'aigua calenta és la causa d'una reducció en la massa d'aquesta aigua  en comparació amb la d'aigua freda. El que seria suficient per enganyar el seu món. També es va explorar el rastre de la subfusió o supercooling. Aquest fenomen permet que l’aigua romangui líquida per sota dels 0°C. Com que l’aigua calenta és menys sensible a ella, pot semblar que es congela més ràpidament que l’aigua freda. 

El 2012,  la Royal Society of Chemistry (Regne Unit) va llançar un concurs convidant investigadors a considerar seriosament el tema. El guanyador, un doctorand croat, conclou que l’efecte de convecció és l’explicació més plausible de l’efecte Mpemba. Col·loqueu un recipient d’aigua tèbia en un entorn fred i, de fet, crea moviments que transportaran la calor per convecció i refredaran l’aigua més ràpidament. A més, tots els experiments semblen demostrar que l’efecte es cancel·la quan l’aigua s’agita regularment durant el refredament, interrompent els moviments de convecció.

Tot i això, el misteri encara no sembla completament resolt. Com a prova, els científics continuen presentant a vegades hipòtesis una mica exòtiques. I d’altres fins i tot argumenten que l’efecte Mpemba no existeix en absolut. Continuarà...

Clic per engrandir. Efecte Mpemba.

Ho he vist aquí.