A forró víz tényleg hamarabb megfagy, mint a hideg?

2017.02.20. 07:03

Micsoda hülyeség már ez, hogy a fenébe fagyna meg gyorsabban a forró víz, mint a hideg? – gondolja most ön. A forró víznek idő kell, hogy hideg víz legyen belőle, onnantól meg nyilván ugyanannyi idő alatt fagy meg, mint a már alapban hideg víz, képtelenség az egész felvetés, hogy megelőzze a meleg víz a hideget megfagyásban. Ez teljesen logikusan is hangzik, és mégis: a jelenség létezik. Pontosabban nem általánosan létezik, de van a kiinduló hőmérsékleteknek, vízmennyiségnek és egyéb paramétereknek olyan tartománya, ahol valóban megfigyelhető.

Ezt a furcsaságot Arisztotelész vette észre először, aztán több híres középkori fizikus is leírta, a nevét mégis csak a 20. században, egy tanzániai iskolás srácról, Erasto Batholomeo Mpembáról kapta. 1963-ban fontos vendég érkezett Mpemba iskolájába előadást tartani, dr. Denis G. Osborne, az ország legjobb egyetemének fizikaprofesszora.

Ne maradjon le semmiről!

Az ismeretterjesztő előadás végén, amikor a diákok kérdéseket tehettek fel, Mpemba megkérdezte, hogy miért fagy meg gyorsabban a meleg víz, mint a hideg, mert hogy ő ezt tapasztalta háztartástan órán, fagyikészítés közben. Szegény Mpemba spontán körbe lett röhögve, de a professzort nem hagyta nyugodni a dolog, kipróbálta a laborjában, és csodák csodája: a meleg víz tényleg gyorsabban fagyott meg. Tovább kísérletezett, és azt találta, hogy azonos mennyiségű, ugyanolyan edényben tartott, ugyanolyan körülmények között hűtött hideg és meleg víznél is megfigyelhető a dolog olykor. 1963-ban, amikor tanulmányt írt az eredményeiről, az effektet a kinevetett diák tiszteletére Mpemba-paradoxonnak nevezte el.

A furcsa jelenséget sokan vizsgálták, és sokféle magyarázat született rá, okolták érte többek között a szuperhűlés hatását, a hidrogénatomok közti kötést viselkedését, de az általános konszenzus az, hogy egy csomó hatás együttes eredménye, hogy néha a meleg vízből előbb lesz jégkocka, mint a hidegből. A két legjelentősebb hatás, hogy

  • A meleg víz gyorsabban párolog, mint a hideg, így mire odáig jut a helyzet, hogy nulla fokos vízből nulla fokos jéggé alakuljon, kevesebb lesz a mennyisége, mint a vele párban hűlő hideg vízé. Márpedig a kevesebb víz gyorsabban fagy, mint a több víz, és ez ellensúlyozza az időveszteséget, míg a meleg vízből hideg víz lesz.
  • A melegítés hatására a vízből kiválnak az oldott sók, elsősorban a magnézium- és kalcium-karbonát; illetve csökken a vízben oldott oxigén és más gázok mennyisége is. Márpedig ezek mind a fagyáspontot csökkentik, ebből adódóan a meleg víznek nem kell annyira lehűlnie a megfagyáshoz, mint a hidegnek.

Próbálja ki bátran otthon a fagyasztóba betett két pohár csapvízzel, ha nem sikerül, na bumm, kilógott az optimális paramétertartományból a kísérlet.

15%
5499 Ft
4675 Ft
15%
3490 Ft
2967 Ft