O que as temperaturas de água congelar o mais rápido?

Na maioria das vezes, água fria congela-se muito mais rapidamente do que a água quente. Isto faz sentido intuitivo desde que as temperaturas frias são mais perto de congelamento de temperaturas quentes. Na maioria dos casos, quanto mais fria a água, mais rapidamente a água congela. Mesmo assim, há exceções. Em algumas condições, água quente congela mais rapidamente.

Em 1969, Tanzânia estudante do ensino médio Erasto Mpemba provou que, em alguns casos, a água quente congela mais rápido do que água fria. Os cientistas explicam que esse fenômeno, chamado de Efeito Mpemba, refere-se a evaporação da água. A água quente evapora e reduz o volume que precisa de congelação. Independentemente da evaporação, água quente, muitas vezes congela mais rápido quando derramado sobre o gelo. A energia trocas de calor com a água agora derretido, criando o que os cientistas chamam de um melhor contacto térmico. A energia cria circunstâncias em que a água responde mais rapidamente a temperaturas de congelamento.

Os cientistas sabem que ebulição anterior afecta a velocidade à qual a água congela. Alguns cientistas argumentam que a água fervida que repousa à temperatura ambiente pode congelar mais rapidamente porque o processo de ebulição remove oxigênio dissolvido. Em outras palavras, o ponto de ebulição dissolve oxigénio gasoso encontrados na água, tanto quanto possível, deixando apenas o oxigénio suficiente para que a própria água permanece. Isso diminui o volume da água e acelera o processo de congelamento.

Não há uma resposta clara para a questão da eficiência energética ao congelar a água. Faz pouco sentido para ferver água para congelamento rápido dado que se ferver esgota mais energia do que um período mais longo de congelamento. Água quente o suficiente para produzir a evaporação larga escala funciona bem em congelamento quando você tem isso. Mais uma vez, aquecimento de água esgota a energia substancial, por isso, faz pouco sentido usar a água evaporou-se parcialmente a menos que você tem na mão por algum outro motivo.