Mpembaeffekten

Mpembaeffekten er betegnelsen på observasjon av at en væske (vanligvis vann) som i utgangspunktet er varmt, kan fryse raskere enn den samme væsken som begynner nedkjølingen i kald tilstand, under ellers lignende forhold. Det er uenighet om det teoretiske grunnlaget og parametrene som kreves for å produsere effekten.

En mulig forklaring

Når et glass med vann settes inn i fryseren, mister det varme fra sidene, bunnen og toppen. Vannet i midten av glasset holder seg forholdsvis varmt. Kaldt vann er tyngre enn varmt vann. Vann som kjøles ned langs kantene av glasset vil derfor synke ned til bunnen av glasset, mens varmt vann stiger opp. Denne sirkulasjonen gjør nedkjølingen mye raskere enn om vannet hadde ligget helt i ro. I varmt vann blir temperaturforskjellen mellom midten og kantene av glasset større, slik at sirkulasjonen blir raskere. Når den gjennomsnittlige temperaturen i glasset har nådd ti grader, er fortsatt en god del av vannet varmere, og fortsetter å drive de kraftige strømmene. Slik kan vannet i glasset fortsette å kjøles raskere enn det som ble satt inn ved ti grader.

Etymologi fra en skolegutt fra Tanzania

Mpemba-effekten er oppkalt etter en tanzaniansk skolegutt, Erasto Bartholomeo Mpemba (1950–2023). Han gjorde denne observasjonen i 1963 mens han lagde iskrem, og historien ble svært popularisert. Oppdagelsen av fenomenet stammer imidlertid fra antikken. Aristoteles mente den gang at dette var felles kunnskap.

Lignende effekter

Andre fenomener der store effekter kan oppnås raskere enn små effekter er:

• Latent varme: Smelte 0 °C (32 °F) is til 0 °C (32 °F) vann tar samme mengde energi som oppvarming av vann fra 0 °C (32 °F) til 80 °C (176 °F);
• Leidenfrosteffekt: Lavere temperatur i kjeler kan noen ganger fordampe vann raskere enn høyere temperatur i samme kjelen.

Se også

• Varmekapasitet

Kilder

• Martin Bier (20. juni 2023). The Rise and Fall of the Mpemba Effect. Sceptical Inquirer. 47.