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La física detrás del agua caliente que se congela al entrar con el frío (VIDEO)

En pleno invierno, el hemisferio norte se enfrenta a numerosos frentes fríos. Son épocas en que el frío, en ciertos lugares como Rusia, provoca incluso que el agua se congele al momento de aventarla al exterior de un hogar. Este fenómeno se le conoce como el efecto Mpemba, el cual ha sido estudiado desde la Antigüedad. De hecho, el primero en observarlo y describirlo fue el filósofo griego Aristóteles, él dijo afirmó que, pese a la contradicción de las leyes de la física, el agua caliente parecía congelarse más rápido que la caliente bajo ciertas circunstancias. Frente a esto, los físicos señalan que pese a las extrañas propiedades del hidrógeno continúan siendo un misterio es posible que el efecto Mpemba no existe realmente. 

La hipótesis del efecto Mpemba nació en 1969 con la insistencia y creatividad de un chico de Tanzania, quien al desesperarse de que la leche para preparar helado se tardase en congelar, optó por mezclar leche caliente esperando por lo mejor… Para su sorpresa, y la de sus compañeros, el helado se congeló más rápido de lo esperado. Fue así que Mpemba, junto con un profesor de física, se dedicaron a  publicar un estudio capaz de describir el fenómeno. Sin embargo, pese a los resultados efectivos, los físicos aún no logran descubrir qué es lo que lo causa. 

Para el gremio de los físicos, la hipótesis de Mpemba, en la que el agua caliente se evapora más rápido, perdiendo masa y por tanto dejando ir el calor para congelarse, no sucede con contenedores cerrados en donde no sucede la evaporación, no tiene del todo base física. Por ello, estudiantes del Southern Methodist University, en Dallas, EE.UU. y la Universidad Nanjing, en China, decidieron estudiar el misterio. Parece ser que las propiedades de unión entre los átomos del hidrógeno y el oxígeno en las moléculas de agua podría ser la clave para explicar el efecto. 

Es decir que, a diferencia del agua fría con uniones más estables, el agua caliente posee una mayor propensión a la ruptura de sus uniones, provocando que los grupos de las moléculas formen fragmentos capaces de realínearse para resultar en una estructura cristalina de hielo; y esto, a su vez, puede resultar en punto de inicio del proceso de congelamiento. En palabras de Emily Conover, uno de los miembros de investigadores a cargo del estudio: 

El análisis […] nos llevó a proponer una explicación molecular del efecto Mpemba. Con el agua caliente, las uniones débiles H- con predominancia a las contribuciones electroestáticas se rompen, y pequeños clusters de agua con una capacidad más estable de H- aceleran el proceso de nucleosíntesis, el cual resulta en enrejados hexagonales de hielo sólido. Por tanto, el agua se congela más rápido que el agua fría, haciendo que la transformación de la formación de clusters se reduzca en tiempo y energía.

Sin embargo, aún existen físicos escépticos a la veracidad del fenómeno. Así que sea verdad o no, te compartimos este video para que conozcas la maravillosa permeabilidad de la Naturaleza: 

 

 

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