Mpembin efekat je fenomen gde topla voda može brže da se zamrzne od hladne pod određenim uslovima.
Fenomen je poznat još od vremena Aristotela, ali je ime dobio po učeniku Erastu Mpembi iz Tanzanije 1960-ih godina.
Usred letnjih vrućina nema ničeg boljeg od čaše hladnog pića sa ledom. Ako primetite da vam je nestalo leda u zamrzivaču, verovatno ćete pomisliti da će se hladna voda najbrže pretvoriti u led. Međutim, fizika kaže da to nije uvek slučaj.
Naime, u određenim uslovima topla voda može da se zamrzne brže od hladne, što na prvi pogled deluje potpuno nelogično.
Ovaj fenomen vekovima intrigira naučnike i poznat je kao Mpembin efekat.
Fenomen koji je zbunjivao još Aristotela
Još je Aristotel zapisao da se zagrejana voda ponekad zaledi pre hladne. Kasnije su se ovom pojavom bavili i Frensis Bejkon i Rene Dekart, ali odgovor nisu pronašli.
Naziv je dobila tek šezdesetih godina prošlog veka, po učeniku iz Tanzanije Erastu Mpembi. On je 1963. godine na času domaćinstva pripremao smesu za sladoled. Dok su ostali učenici čekali da se smesa prvo ohladi pre nego što je stave u zamrzivač, on je svoju posudu stavio unutra odmah, dok je još bila topla.
Na iznenađenje svih, upravo njegova smesa se prva zaledila.
Nekoliko godina kasnije o tome je razgovarao sa fizičarem Denisom Ozbornom. Zajedno su sproveli niz eksperimenata koji su potvrdili da se ovaj neobičan efekat zaista može dogoditi. Njihov naučni rad objavljen je 1969. godine, a fenomen je dobio naziv Mpembin efekat.
Zašto se to događa?
Iako se o ovom fenomenu govori decenijama, naučnici još nisu postigli potpuni konsenzus.
Jedno od najprihvaćenijih objašnjenja odnosi se na ponašanje molekula vode i njihovih vodoničnih veza. Svaki molekul vode sastoji se od jednog atoma kiseonika i dva atoma vodonika. Između molekula postoje slabe vodonične veze koje se menjaju kada se voda zagreje.
Prema pojedinim istraživanjima, zagrevanje reorganizuje molekule tako da se prilikom hlađenja lakše formira kristalna struktura leda. Deo energije uskladištene u tim vezama oslobađa se tokom hlađenja, što može da ubrza proces zamrzavanja.
Važnu ulogu imaju i strujanje vode
Druga teorija ističe da ključnu ulogu imaju konvekcija i pothlađivanje.
Voda ima jedno neobično svojstvo – najveću gustinu dostiže na 4 stepena Celzijusa. Kada se dalje hladi, počinje ponovo da se širi. Zbog toga dolazi do složenog mešanja slojeva vode, što omogućava efikasniji prenos toplote i može dovesti do toga da topliji uzorak dostigne tačku smrzavanja pre hladnijeg.
Upravo ovakvo objašnjenje dao je i hrvatski hemičar Nikola Bregović, čiji je rad o Mpembinom efektu pobedio na međunarodnom konkursu koji je 2012. godine raspisalo Britansko kraljevsko hemijsko društvo, prenosi Punkufer.hr
Misterija još nije rešena
Uprkos stotinama eksperimenata, jedinstveno objašnjenje i dalje ne postoji. Mnogi istraživači smatraju da Mpembin efekat nastaje kombinacijom više različitih procesa koji se odvijaju istovremeno, dok drugi ističu da se javlja samo pod veoma specifičnim uslovima.
Zbog toga Mpembin efekat i danas važi za jednu od najzanimljivijih zagonetki moderne fizike i hemije. Ipak, ako sledeći put budete žurili da napravite led, možda vredi pokušati sa toplom vodom. U određenim okolnostima, mogla bi da vas iznenadi.
