Secondo la scienza, l’acqua calda riesce a congelarsi prima rispetto a quella fredda. Per quale motivo accade questo strano fenomeno?
Uno dei composti chimici più famosi al mondo è senza dubbio l’acqua, la Terra è infatti costituita dal 71% di acqua. Quest’ultima è importantissima per la vita di tutti gli esseri viventi presenti sul pianeta, senza il pregiato composto chimico ci sarebbero pertanto distese di deserto. Qual è allora l’origine dell’acqua? Secondo le ultime scoperte, la famosa molecola di H2O potrebbe essere giunta sulla Terra attraverso gli asteroidi.
Tuttavia, la composizione chimica dell’acqua presente su questi corpi celesti non è completamente compatibile con quella trovata sul pianeta. La molecola di H20 possiede inoltre delle caratteristiche inusuali, una delle quali è proprio quella di riuscire a congelarsi in anticipo quando è calda.
Il mistero del congelamento dell’acqua
Esiste un fenomeno fisico in natura del tutto misterioso: chi volesse ghiacciare l’acqua velocemente dovrebbe prima riscaldarla. Com’è possibile tutto questo? In realtà, si tratta del fenomeno chiamato “effetto Mpemba”, il quale è alla base della reazione che si verifica quando l’acqua calda si congela prima di quella fredda. Come tutti sanno l’acqua diventa ghiaccio a 0°C, si pensa quindi che il famoso composto chimico possa ghiacciarsi prima se fosse già freddo.
Tuttavia, in base all’effetto Mpemba si verifica un fenomeno controintuitivo, cioè quello di riscaldare l’acqua per farla ghiacciare prima. Il suddetto effetto è stato descritto addirittura da Aristotele, ma solo nel 1969 i ricercatori hanno iniziato a studiarlo scientificamente.
Nonostante i vari decenni di studi, nessuno è ancora riuscito a capire completamente il fenomeno. Attualmente, ci sono numerose ipotesi che potrebbero spiegare l’effetto Mpemba, una delle quali riguarda l’evaporazione. In questo caso, l’acqua calda evapora con rapidità, lasciando nel contenitore un minor quantitativo di acqua. Quest’ultima congela velocemente proprio perché ne è rimasta poca nel contenitore. Un’altra ipotesi si concentra invece sul trasferimento di calore: il processo di evaporazione rimuove solitamente il calore dalla massa d’acqua, riducendo così il tempo del congelamento.
C’è inoltre la possibilità che le correnti convettive più veloci, presenti nell’acqua, possano migliorare lo scambio di calore con l’ambiente esterno. E non solo: alcuni scienziati credono che le correnti convettive non permettano alla superficie dell’acqua di congelare e, di conseguenza, di isolare la parte sottostante. In questo modo, senza un isolamento termico creato dal ghiaccio superficiale, il freddo arriva più facilmente in profondità. Un’altra ipotesi afferma che il riscaldamento dell’acqua avvia la liberazione dei gas disciolti, diminuendo i nuclei di congelamento. Tutto ciò favorirebbe il rapido congelamento dell’acqua.