Giải mã bí ẩn nước nóng đông nhanh hơn nước lạnh?

Ảnh: physicalgeography

Một nhà khoa học Mỹ đã phát hiện ra cơ chế của hiệu ứng Mpemba - được biết đến sau khi một học sinh Tanzania có tên Erasto Mpemba nhận thấy sữa pha đường mà cậu dùng để làm kem sẽ đóng băng nhanh hơn nếu ban đầu nó là sữa nóng.

Theo ông, cái gọi là "hiệu ứng Mpemba" cũng chỉ là một hiện tượng thông thường, xảy ra với tất cả các chất tan.

Jonathan Katz, từ Đại học Washington, người nghiên cứu chi tiết hiệu ứng Mpemba, cho biết các chất tan này là canxi và magie bicarbonate - hai thành phần khiến cho hầu hết nước uống trở thành "nước cứng" - và khi nước bị đun nóng, những thành phần này sẽ kết tủa để tạo nên chất rắn đóng cặn ở trong ấm.

Katz cho biết nếu nước chưa bao giờ được đun nóng thì vẫn chứa những chất tan này, và khi nó đông lại, các tinh thể băng hình thành khiến cho nồng độ chất tan trong phần nước còn lại trở nên cao hơn nhiều - đến 50 lần so với thông thường - vì thế, đã hạ thấp điểm đóng băng của nước. Nói cách khác, nước sẽ đóng băng ở nhiệt độ thấp hơn.

Theo Katz, còn một hiệu ứng thứ hai cũng cản trở sự đóng băng của nước chưa bao giờ được đun nóng. Việc hạ thấp điểm đóng băng đã làm giảm chênh lệch nhiệt độ giữa chất lỏng và những phần đã đông ở xung quanh nó. "Vì tốc độ mất nhiệt của nước phụ thuộc vào sự chênh lệch nhiệt độ này, nên nước chưa được đun nóng sẽ mất nhiệt khó khăn hơn nhiều, và do đó đông chậm hơn".

Katz cho biết sự kết hợp hai hiệu ứng trên có thể là lời giải thích đầy đủ cho hiện tượng nước đã qua đun nóng đông đặc nhanh hơn nước chưa qua lửa lần nào. Katz đang chờ đợi ai đó sẵn sàng làm thí nghiệm để kiểm chứng giả thuyết của mình.

T. An