I 1963 bemærkede den tanzaniske skoleelev Erasto Mpemba noget mærkeligt: varm mælk brugt til is frøs hurtigere end kold mælk. Hans lærer lo, men Mpemba insisterede. Han kontaktede fysikeren Dennis Osborn, og sammen udgav de en artikel. Således blev Mpemba-effekten født – et paradoks, der stadig forvirrer forskere.
Reklame
Ifølge klassisk termodynamik burde koldt vand fryse hurtigere, fordi det skal afgive mindre varme. Men i virkeligheden er tingene mere komplicerede. Varmt vand fordamper hurtigere, mister masse, og et mindre volumen afkøles lettere. Desuden forsvinder opløste gasser, når det opvarmes, hvilket kan ændre varmeledningsevnen.
En anden faktor er konvektion. I varmt vand opstår strømninger, der accelererer varmeoverførslen. I koldt vand er temperaturen mere ensartet, og afkølingen sker langsommere. Superafkøling spiller også en rolle: rent vand kan forblive flydende under 0°C, indtil krystallisationen begynder.
Men hovedproblemet er, at Mpemba-effekten ikke altid er reproducerbar. Den afhænger af beholderens form, vandets sammensætning, fryserens temperatur, selv om beholderen står på en metal- eller træhylde. Dette gør den ekstremt følsom over for forholdene.
