Scoperto il meccanismo dell'effetto Mpemba
Un team di ricercatori della Nanyang Technological University di Singapore è finalmente riuscito a risolvere il mistero del perché l'acqua calda congela più velocemente dell'acqua fredda.
Trattasi del noto, ma alquanto inspiegabile, effetto Mpemba, scoperto inizialmente nel IV secolo a.C. grazie ad Aristotele (e riscoperto casualmente nel 1969 dallo studente tanzaniano Erasto Mpemba, da cui il nome); per questo effetto sono state proposte numerose ipotesi al fine di giustificare il comportamento così contro-intuitivo, tuttavia nessuna di queste, finora, è stata realmente conclusiva.
Sembrerebbe un’assurdità termodinamica, ma da quando i gelatai lo hanno scoperto non riescono più a farne a meno.
Ad ogni modo l'effetto Mpemba, ha a che fare con il modo in cui l'energia viene immagazzinata nei legami idrogeno tra le molecole d'acqua.
Come tutti sanno, le molecole d'acqua hanno un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno, il tutto tenuto insieme da legami covalenti.
Allo stesso tempo gli atomi di idrogeno di una molecola sono attratti dagli atomi di ossigeno delle altre molecole vicine, per mezzo del legame idrogeno, ma nonostante questa attrazione, nel complesso le molecole d'acqua si respingono tra loro ad una certa distanza.
I ricercatori, a tal proposito, hanno notato che siccome la distanza tra le molecole è dipendente dalla temperatura, nell'acqua calda la distanza è maggiore e quindi anche la repulsione, cosa che rende i legami idrogeno ad essere più "tesi" tra loro e quindi ad immagazzinare più energia. Energia che viene rilasciata più velocemente durante la fase di raffreddamento dell'acqua calda, che ne possiede in misura maggiore rispetto alla stessa quantità di acqua a temperatura ambiente o fredda.
Il rilascio di questa energia tende, dunque, a far riavvicinare le molecole d'acqua ad una velocità in misura proporzionale alla quantità di energia in possesso, quindi più sarà calda l'acqua e maggiore sarà l'energia rilasciata in fase di raffreddamento, con una conseguente maggiore velocità di riavvicinamento e quindi di congelamento.
Nonostante tutto, questa scoperta è ancora frutto di una teoria, da dimostrare e far approvare dalla comunità scientifica internazionale. Attenderemo il verdetto...
Carlo de Carolis
technologicalminds.it
