Gli utenti di Internet da Chicago alla Siberia pubblicano foto e video di schizzi d'acqua che si trasformano in ghiaccio prima di raggiungere il suolo. La chiamano la sfida #ubak. Per l'esperimento viene utilizzata acqua bollente, non acqua fredda. Vuoi sapere perché?
Il paradosso di Mpemba
Negli anni '60 del secolo scorso, uno studente del Tanganica, Erasto Mpemba, notò che il liquido dolce riscaldato si trasforma in gelato molto più velocemente di quello freddo. Queste osservazioni gli hanno dato l'idea che l'acqua calda sarà la stessa, il che è contrario alla logica. Dopo tutto, il "percorso verso il congelamento" per l'acqua bollente dovrebbe essere più lungo che per il liquido refrigerato.
Con questa domanda, il ragazzo si è rivolto al professor Dennis Osborne, che una volta ha visitato la scuola. Erasto lo lasciò perplesso. Sotto la direzione del fisico, sono stati condotti esperimenti presso l'Università di Dar es Salaam, che hanno dimostrato che il giovane ricercatore diceva la verità. In alcuni casi l'acqua calda si congelava più velocemente dell'acqua fredda! Questo fenomeno ha ricevuto il nome del paradosso di Mpemba, una spiegazione univoca per la quale non è stata ancora trovata. È sorprendente che il paradosso sia stato descritto da Aristotele: gli abitanti del Ponto producevano ghiaccio dall'acqua calda. E questo è stato più di 2.000 anni fa.
Ecco come appare l'effetto Mpemba a Chicago. Lì la sfida si chiama Boiling Water Challenge.
Nel 2012, la Royal Society of Chemistry of Great Britain ha annunciato un concorso internazionale per la migliore prova dell'effetto Mpemba. Ed è quello che ne è venuto fuori.
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Cosa spiega il paradosso?
22.000 articoli scientifici sono stati inviati al concorso internazionale, ma nessuno di essi è stato riconosciuto come l'unico corretto. Secondo una versione, l'acqua calda all'aperto si congela più velocemente a causa dell'evaporazione. Durante l'evaporazione, il volume diminuisce e il volume più piccolo si solidifica molto più velocemente.
D'altra parte, la soluzione sta nel contenuto di gas disciolti. Quando vengono riscaldati, evaporano e non interferiscono più con l'estremo raffreddamento dell'acqua bollente. Un effetto simile si osserva con diverso contenuto di soluti, se l'acqua viene prelevata da fonti diverse. Più impurità rendono difficile il congelamento. Ma nelle condizioni sperimentali, i campioni d'acqua devono essere identici nella composizione.
Ed è così che si divertono gli abitanti di Novosibirsk. Cogliendo l'occasione, saluto il mio amico, che si è trasferito lì, ma non amava le gelate siberiane)))
Il paradosso di Mpemba può anche sorgere a causa della velocità con cui l'energia viene rilasciata dai legami idrogeno tra le molecole d'acqua. Quando viene riscaldata, l'energia interna di una sostanza aumenta e i legami idrogeno si allungano. Una volta raffreddate, le molecole d'acqua si riavvicinano l'una all'altra, rilasciando l'energia immagazzinata. C'è decisamente più acqua bollente nei legami idrogeno allungati che nell'acqua refrigerata.
Nonostante tutte le ipotesi sembrino ragionevoli, la controversia scientifica sul paradosso di Mpemba continua. È già stato notato che ha anche l'effetto opposto, che si osserva quando si riscalda l'acqua fredda. La ricerca continua e, forse, presto ci sarà un mistero naturale in meno al mondo. Ma quante foto incredibili ci ha regalato!
