Será que a água quente congela mais rápido do que a água fria?

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A água quente congela mais rápido do que a água fria? Parece óbvio que a resposta seja não, já que a água quente leva mais tempo para esfriar do que água fria, e por esta razão ela não poderia congelar mais rápido.

Mas observações ao longo de milhares de anos, assim como inúmeras experiências modernas, mostraram que o oposto é verdade. Sob condições cuidadosamente controladas, a água quente às vezes parece congelar mais rápido do que a água fria.

Mas como isso é possível? Bem, isso é algo que tem deixado vários cientistas perplexos. Na verdade, eles ainda estão tentando provar que esse efeito existe.

Acontece que o processo de congelamento da água é muito mais complexo do que você imagina.

efeito-mpemba

O fenômeno da água quente congelar mais rápido do que a água fria é conhecido como Efeito Mpemba, devido ao estudante tanzaniano Erasto Mpemba, que em 1963 observou esse fenômeno enquanto fazia sorvete como parte de um projeto escolar.

Projeto escolar este que consistia em ferver uma mistura de creme e açúcar, deixar esta mistura esfriar e, em seguida, colocá-la no congelador.

Preocupado se sobraria algum espaço para colocar sua experiencia no congelador, por conta do número de alunos da classe, Mpemba em vez de esperar sua mistura esfriar, para depois coloca-la no congelador, resolveu coloca-la enquanto ainda estava basteante quente. Mas depois de cerca de 1,5 horas, sua mistura havia congelado, enquanto não aconteceu o mesmo com a mistura de seus colegas de classe.

Intrigado com esse fenômeno, ele passou a trabalhar com seu professor de física, Denis Osborne, e juntos conseguiram replicar sua descoberta e publicar um artigo em 1969 mostrando que a água quente congelava mais rápido do que a água fria.

Embora este tenha sido o primeiro estudo com revisão paritária sobre o efeito, existem observações sobre este fenômeno que datam do século IV a.C.

Os filósofos Francis Bacon e René Descartes também notaram o fenômeno em seus estudos.

Mas qual é a física por trás desse estranho fenômeno? Existem alguns mecanismos propostos a explica-lo:

  • Gases dissolvidos: Há mais gases dissolvidos na água fria do que há na água quente, e os pesquisadores acham que isso poderia ter um papel nas taxas de resfriamento, embora não seja claro como.
  • Superfusão: Todos nós sabemos que a água congela a zero graus Celsius, mas às vezes ela fica muito mais fria do que isso antes de congelar. Esse fenômeno é conhecido como superfusão ou super-resfriamento. Isto ocorre porque o gelo necessita de um local de nucleação.
  • Evaporação: O copo de água quente perde mais moléculas de água através da evaporação, por isso há menos do que congelar.
  • Convecção: Finalmente, existe a ideia de que a água quente pode esfriar mais rápido devido ao aumento das correntes de convecção. Estas correntes ocorrem porque a água esfria principalmente a partir de sua superfície e dos lados do recipiente, fazendo com que a água fria afunde e a água quente suba e tome o seu lugar. As correntes são maiores em recipientes quentes e podem afetar as taxas de resfriamento.

Há mérito em todas essas idéias, mas o problema é que estas experiências ao longo dos anos controlaram todos esses efeitos, E os resultados têm sido frustrantemente inconsistentes.

Alguns laboratórios não conseguiram mostrar o efeito Mpemba acontecendo, enquanto outros mostraram que isso acontece mesmo em condições variadas.

Então qual é a resposta? Bem, um novo estudo sugere que talvez o efeito Mpemba esteja sendo causado por algo completamente diferente – e não tem nada a ver com a rapidez com que a água quente esfria.

O que nos resta é esperar para ver o resultado de mais pesquisas e que elas cheguem a uma conclusão (se houver). Mas uma coisa é certa, é muito surpreende pensar que depois de milênios de observações, ainda temos muito a aprender sobre algo tão básico como a água gelada.

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