El Efecto Mpemba y el Supercooling

El Efecto Mpemba es el nombre que se le da a un fenómeno en la congelación del agua.

Este fenómeno se debe al redescubrimiento hecho por un estudiante de Tanzania, llamado Mpemba. Mpemba se dio cuenta por primera vez del efecto en 1963 después de notar que la mezcla caliente para los helados se congelaba antes, durante las clases de cocina. Más tarde comenzó a realizar experimentos para comprobarlo.

¿Puede el agua caliente congelarse más rápido que el agua fría? La respuesta es sí, pero tiene truco...ya que este fenómeno tiene lugar en algunas circunstancias.

El proceso se debe al súper-enfriamiento, un fenómeno por el cual el agua puede permanecer en estado líquido incluso a -20ºC. El proceso se ve acelerado debido a que el agua caliente contiene menos burbujas de gas, las cuales impiden la formación de los cristales de hielo. Así pues el agua caliente que contiene menor número de moléculas de gas forma cristales de forma más rápida.

Por ello pondremos un caso práctico.....para que el efecto pueda ser reproducido deben darse iguales condiciones: dos recipientes del mismo tamaño y forma con la misma cantidad de agua.

Supongamos que el agua fría está a una temperatura de 25ºC y tarda 8 minutos en congelarse. Por otro lado, el agua caliente parte de 65ºC; por lo que tardará un tiempo en disminuir su temperatura a 25ºC, más 8 minutos que tardaría para llegar a la congelación. Haciendo cuentas parece que todo sale, pero...¿Es esto cierto? Pues NO del todo… y la explicación está en que del agua al pasar de 65ºC a 25ºC se produce un cambio en las condiciones de la misma.
Esto es, la disminución en 40ºC (de 65º a 25º) del agua que estaba más caliente produce un cambio en la masa(el agua más caliente pierde más masa por evaporación), cambios en el gas y la pureza del agua, entre otras cosas, que afectan a la velocidad de congelación de la misma. Éstas afectan a la velocidad de congelación de la misma.

Aquí os va un video de este efecto que perfectamente se puede hacer....pero sólo en ciertas latitudes.

Supercooling...

Al castellano "Superenfriamiento", es el proceso de enfriar un líquido por debajo de su punto de congelación sin que este se haga sólido como el hielo. El punto de congelación del agua es de 273 K (0 °C), pero se puede superenfriar a presión ambiental hasta su nucleación homogénea, a casi 231 K (−42 °C). Así el punto de fusión del agua es 0ºC (paso de sólido a líquido) pero el punto de solididicación (líquida a sólida) no es de 0ºC sino de –38ºC en el agua pura. Normalmente el agua en la naturaleza se solidifica a -2 ó –3ºC ya que el agua no es pura y contiene partículas (sustancias disueltas (sales y minerales) y microorganismos) que actuan como centros de nucleación del hielo.