Salvatore Montagnolo
L’acqua calda congela prima di quella fredda, assurdo ma vero: questo è lo strano caso del cosiddetto effetto Mpemba!
Per molti la scienza è solo teoria noiosa e difficile da capire, ma in realtà è molto più di questo: i fenomeni scientifici che ci circondano sono tantissimi e capire il motivo per cui certe cose accadono è frutto di tante ricerche, ma anche di parecchi esperimenti che sono spettacolari da vedere e da ammirare.
Tutti noi almeno una volta nella vita vorremmo vedere l’aurora boreale, ma non tutti sanno perché si crea, tutti sappiamo che l’acqua bolle a 100° e congela quando tocca il grado 0, ma non tutti sanno per esempio che l’acqua calda congela prima di quella fredda e il motivo si chiama effetto Mpemba! A rigor di logica sembra assurdo che una sostanza a temperatura maggiore possa raggiungere il grado 0 prima della stessa sostanza a temperatura minore, ma in realtà a livello scientifico accade proprio questo: l’acqua calda raggiunge più velocemente lo stato di congelamento rispetto a quella fredda e il motivo è davvero sorprendente.
Partiamo dalla pratica: congelare l’acqua al volo
Chi di voi bazzica sui social moderni come TikTok e Instagram o anche semplicemente su YouTube avrà sicuramente visto almeno un video nel quale veniva lanciata dell’acqua in aria che si congelava all’istante a contatto con il freddo circostante. Un fenomeno davvero sorprendente e spettacolare da vedere, ma che quasi nessuno spiega come funziona esattamente a livello scientifico.
Molti che hanno visto questi tipo di video pensano che l’acqua contenuta nel contenitore (nella maggior parte dei casi un termos o una tazza) sia tiepida, ma in realtà non tutti sanno che in quei contenitori si trova acqua bollente!
Da come potete vedere da questo video, il ragazzo si trova in una dolina a -25° C e prova a mettere in pratica l’effetto Mpemba: prima lancia un getto d’acqua calda che, come previsto, si congela all’istante, ma lo stesso non accade quando lo stesso esperimento viene fatto con dell’acqua fredda che cade al suolo ancora nel suo stato liquido. Perché accade questo?
L’effetto Mpemba prende il nome da uno studente della Tanzania di appena 13 anni, Ernestho Bartolomeo Mpemba, che nel 1963 nel tentativo di preparare il gelato a scuola velocemente mise tutti gli ingredienti ancora caldi nel contenitore scoprendo in maniera più che sorprendente che il suo gelato si congelò molto prima rispetto a quello dei suoi compagni che invece avevano preparato il gelato con prodotti freddi. Nonostante questo, però, il fenomeno era già studiato molto prima dagli scienziati dell’Antica Grecia e rientra nei principi della termodinamica base.
A livello scientifico non abbiamo una definizione esatta dell’effetto Mpemba, ma possiamo riassumere andando a elencare le proprietà della termodinamica e dei passaggi di stato: in poche parole l’acqua calda disperde più calore per l’evaporazione e per le molecole che si muovono più velocemente rispetto all’acqua fredda, questo ovviamente velocizza il processo di congelamento.
Puoi farlo anche a casa tua: provaci
Per mettere in pratica l’effetto Mpemba e vedere coi propri occhi dal vivo l’acqua calda che congela prima di quella fredda non serve andare in Siberia o in Antartide, ma l’esperimento si può replicare anche comodamente a casa: serve solo dell’acqua qualsiasi, due tazze e un freezer! Forse avrete già capito ma tutto passo per passo è spiegato in questo video:
In un bicchiere va messa acqua fredda, mentre nell’altro dell’acqua calda e entrambi vanno posizionati nel congelatore per un bel po’ di ore. Dopo circa 4 ore possiamo notare come l’acqua calda si sia completamente congelata, mentre quella fredda è rimasta ancora allo stato liquido. Provare per credere!