Що таке ефект Мпемби?

Гаряча вода замерзає швидше, ніж холодна. Це звучить парадоксально, але експерименти підтверджують цей висновок. Якщо ви виливаєте гарячу воду широкою дугою в крижане повітря, вона випаровується і замерзає за частки секунди, тобто набагато швидше, ніж холодна вода.

Танзанійський студент Ерасто Б. Мпемба вперше описав це явище в 1963 році, звідси і назва "ефект Мпемби". У 2012 році Королівське хімічне товариство запропонувало приз за "найкраще та найкреативніше пояснення цього явища". Його виграв хорват Нікола Брегович. Він заявив, що не може знайти рішення цієї загадки.

Вчені досі намагаються з'ясувати, як виникає цей ефект. Ефект Мпемби залежить насамперед від використаної кількості, а також від початкової температури води та температури навколишнього середовища.

Напевно, найсильніша теорія на сьогоднішній день бачить основну причину в випаровуванні. При високих температурах випаровується більше води, ніж при низьких. Це відбувається тому, що, грубо кажучи, для випаровування доступно більше енергії. Отже, при однаковій початковій кількості і температурі навколишнього середовища, коли досягається точка замерзання, кількість води, яка спочатку була гарячою, менша, ніж кількість води, яка не була нагріта. Оскільки менша кількість води може зберігати менше тепла, ніж більша, ця менша кількість води також замерзає швидше, ніж порівняно більша і спочатку холодніша.

За іншою теорією, вирішальну роль відіграють солі, розчинені у воді. Коли вода починає замерзати, вміст солі в нерухомій рідкій воді збільшується. Це знижує температуру замерзання води. Це можна порівняти з посипанням доріг сіллю взимку. З іншого боку, в гарячій воді солі випадають в осад, тобто осідають і таким чином втрачають свій вплив на процес заморожування.