Effetto Mpemba reale secondo studio, acqua calda può congelare prima di quella fredda

Un interessante studio sul cosiddetto effetto Mpemba è stato condotto da un team di ricercatori con i risultati che sono stati poi pubblicati su Nature. Parliamo dell’effetto secondo il quale un quantitativo di acqua più calda può raffreddarsi più velocemente di uno di acqua più fredda, una cosa abbastanza controintuitiva ma evidentemente reale come dimostrato dagli esperimenti effettuati per questo studio.
L’effetto venne scoperto per la prima volta da Erasto Bartholomeo Mpemba, un ragazzo tanzaniano di 13 anni nel 1963. Mentre preparava del gelato a scuola durante le lezioni di cucina notò che se iniziava a congelare una miscela di gelato calda essa poteva a volte congelarsi prima della miscela fredda. Da allora gli esperimenti hanno confermato più volte l’esistenza del fenomeno senza mai spiegarne le cause.

L’effetto Mpemba si applica soprattutto ai liquidi come l’acqua. Gli esperimenti condotti su questo effetto fino ad ora sono stati abbastanza confusi o controproducenti nonché davvero difficile da realizzare e forse questo nuovo studio aiuterà a chiarire la questione, come rileva Science News.
I ricercatori Avinash Kumar e John Bechhoefer, della Simon Fraser University di Burnaby, Canada, hanno effettuato un particolare esperimento per verificare come avviene il fenomeno e si sono accorti che in effetti un sistema più caldo può raffreddarsi più velocemente di uno più freddo e che addirittura in alcuni a casi l’accelerazione può diventare esponenziale.
I ricercatori hanno usato, al posto dell’acqua, delle perline di vetro piccolissime, aventi un diametro di 1,5 micrometri (un micrometro è un millesimo di millimetro).

Le perline stavano sostanzialmente a rappresentare le singole molecole d’acqua. L’esperimento è stato condotto più di 1000 volte. Un laser veniva proiettato sulle perline e contemporaneamente le stesse perline venivano raffreddate in un bagno d’acqua.
La temperatura delle perline veniva misurata in base al loro movimento nel tempo in risposta agli impulsi partiti dal laser.
I ricercatori si accorgevano in effetti che, a determinate condizioni, le perline più calde si raffreddavano più velocemente di quelle più fredde e alcune volte il processo di raffreddamento delle perline più calde diventava addirittura esponenziale rispetto a quello delle perline più fredde.

I ricercatori, in un caso, si accorgevano addirittura che le perline più calde si raffreddavano in circa due millisecondi mentre quelle più fredde impiegavano un tempo 10 volte più grande.
Ciò accade perché tutte le perline non si trovavano in una condizione di equilibrio termico. Probabilmente, secondo i ricercatori, per le perline con una temperatura più alta risultava più facile riorganizzarsi per arrivare ad una configurazione che corrispondeva ad una temperatura più bassa.
Tuttavia non si tratta di un esperimento con l’acqua e con quest’ultima forse le cose potrebbero cambiare. L’acqua è un sistema molto più complesso ed effettuare misurazioni così precise a questa scala di grandezza e di tempo risulta proibitivo ma questo esperimento forse potrebbe aiutare a spiegare il perché di questo strano fenomeno per il quale sono state solo pronunciate diverse teorie con il fine di spiegarlo, teorie mai provate realmente.

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