Mpemba efektua

Mpemba efektua, ur beroa ur hotza baino lehen izozten denean gertatzen den izozte-prozesuaren fenomeno bati ematen zaion izena da .

Historia 
Gertaera hau Aristotelesek, Descartesek eta Baconek ikusi bazuten ere, 1970ean Erasto B. Mpembak jarri zuen arreta fenomenoan. Mpembak 1963an behatu zuen lehen aldiz Mkwawa Bigarren Hezkuntzako ikastetxean, Iringan (Tanzania), izozkiak egiteko nahasketa beroa hotza baino lehenago izozten zela jabetzean.

Aurrerago, esperimentuak egiten hasi zen, arik eta 1969an Denis G. Osbornerekin batera egiaztatu zuen arte.

Azalpena 
Nahiz eta, lehen begi kolpean, badirudien fenomeno honek zentzurik ez daukala, egoera jakin batzuetan baino ez da gertatzen efektua. Adibidez, izozkailuan ura 35 ºC-an sartzen bada eta ura 5 ºC-an, 35 ºC-tan dagoenak denbora gehiago beharko du izozteko; izan ere, tenperatura diferentzia nabarmenak eta tenperatura altuak behar dira efektua hautemateko; adibidez, 35 °C eta 80 °C edo 70 °C eta 90 °C; kasu horretan, ur beroena azkarrago izoztuko da.

Zergatia ulertzeko, arrazoi nagusiak ezagutu behar dira:

 Ontzi beroan likidoak hobeto zirkulatzen du, eta, beraz, erdiko eremuko ur beroa azkarrago mugitzen da ontziaren hormarantz edo gainazalerantz, eta hoztu egiten da.
 Zenbat eta tenperatura handiagoa, orduan eta azkarrago lurruntzen da ura.
 Likido bat zenbat eta beroago egon, orduan eta gas disolbatu gutxiago geratzen zaizkio (gasek zaildu egiten dute izoztea).

Adibide gisa: demagun izozkailu baten barruan 80 °C-an dagoen baso bat ur daukagula, 10  min behar dituena izozteko eta, bestalde,  beste baso bat 95 °C-an. Bigarren ontzia izozteko behar den denbora, tenperatura 80 °C-ra jaisteko behar den denbora gehi 10 minutuko izoztea izango dela suposatu dezakegu.  

Fenomenoa gertatzearen arrazoia da uraren baldintzak aldatu egiten direla 95 °C-tik 80 °C-ra pasatzean. Printzipioz, ur beroenak denbora gehiago behar du izozten; izan ere, lehenik eta behin, denbora jakin bat igaro behar du bestearen hasierako tenperatura berera iritsi arte. Orduan hasiko litzateke 10 minutuko izozte-prozesua. Praktikan, hori ez da horrela; izan ere, ur beroenaren 15 °C murrizteak, besteak beste, masa aldatzea (ur beroenak masa gehiago galtzen du lurruntzearen ondorioz) eta disolbatutako gasa murriztea (uraren purutasuna handitzen du) eragiten du, eta faktore horiek eragina dute uraren izozte-abiaduran.

Ontzi gainean plastiko bat jarri arren lurruntzea saihesteko, lehenago izoztuko da ontzirik beroena, baina orain alde txikiagoarekin. Ontzi beroenaren barne-konbekzio handiagoa (eta denbora gehiago) dela eta gertatzen da hori, eta, ondorioz, izozkailuari beroa transferitzen zaio. 

Mpemba efektuaren funtsa da ez dela bi edozien bi tenperaturatan gertatzen. L. Vinu doktoreak berriki egindako ikerketen arabera, 30 °C-tik gorako tenperatura-diferentziarekin fenomenoa gertatzeko probabilitate handiagoa dago.

Lehiaketa 
Erresuma Batuko Royal Society of Chemistry (RSC) elkarteak lehiaketa antolatu zuen, 1.000 liberako saria eskainiz fenomeno horren azalpen originalena eta zientifikoki baliotsuena aurkezten zuenari. 22 000 proposamen inguru jaso ziren, eta horietatik 11 aukeratu ziren 2013ko urtarrilaren 10ean egin zen azken bozketarako. Kroaziako Zagrebeko Unibertsitateko Kimika Fisikoko Laborategiko Nikola Bregovic izan zen irabazlea.

Erreferentziak

Bibliografia 

  An extensive study of freezing experiments.
  Auerbach attributes the Mpemba effect to differences in the behaviour of supercooled formerly hot water and formerly cold water.

Kanpo estekak 
 
 
 
  - History and analysis of the Mpemba Effect.
  in the University of California Usenet Physics FAQ
  An analysis of the Mpemba effect. London South Bank University.
  A possible explanation of the Mpemba Effect 
  Mpemba berak efektua azaltzen duen bideoa.

Materiaren egoerak
Beroaren transferentzia
Fisika paradoxak