Pernahkah anda mendengar mengenai Mpemba Effect?

Bagi anda yang tidak mengetahuinya, ia ada teori yang mana berlakunya penyejatan air panas yang lebih cepat dengan cara mengurangkan isipadu air untuk membeku.

Apa yang menarik adalah air panas sebenarnya dapat membeku lebih cepat berbanding air sejuk.

Mengapa boleh berlaku sedemikian?

Pada tahun 1963, satu kajian telah dilakukan oleh eorang pelajar dari Tanzania bernama Erasto Mpemba. Beliau pada ketika itu melihat sesuatu yang pelik semasa membuat ais krim. Ketika dia membekukan campuran panas mendidih, ia memperlihatkan campuran miliknya membeku lebih cepat berbanding campuran yang dihasilkan rakannya yang pada ketika itu lebih sejuk.


Fenomena Mpemba Effect ini dikukuhkan lagi dengan kajian yang dilaksanakan saintis dari Southern Methodist University di Texas dan Nanjing University di China.

Menerusi jurnal yang diterbitkan, mereka mendapati bahawa hubungan antara atom hidrogen dan atom oksigen molekul yang ada di dalam air adalah salah satu punca kepada pembekuan pantas.

Apa yang menarik mengenai air adalah, jumlah atom di dalamnya akan kekal sama. Walaupun telah berubah dari cecair ke pepejal dan kemudiannya ke gas dan kembali ke cecair semula, ia tetap akan kekal sama isipadunya.

Disebabkan itu, air sejuk memakan lebih banyak ruang atau isipadu berbanding air panas. Apabila ia padat, ia akan melambatkan proses pembekuan menjadi ais ketul. Namun, untuk kes air panas, ianya bersifat kurang padat dan memudahkannya menjadi ais ketul apabila dibekukan


Menurut Math UCR, Mpemba Effect dijelaskan menerusi ketidakseragaman suhu air. Apabila air menyejuk, kecerunan suhu dan arus perolakan akan berkembang. Bagi kebanyakan suhu, ketumpatan air menurun ketika suhu meningkat. Oleh itu, lama-kelamaan, apabila air menyejuk ia akan mengembangkan bahagian permukaan air yang lebih panas. Sekiranya air kehilangan haba terutamanya melalui permukaan, maka ini bermaksud bahawa air akan lebih cepat sejuk daripada suhu di bahagian lain.

Jadinya, kalau dijelaskan dalam sudut yang lebih mudah, anda akan meniup bahagian permukaan air yang panas. Apabila ia mula sejuk, bahagian lain juga akan mula menyejuk. Dari situlah mulanya pandangan yang mana air panas lebih mudah membeku berbanding air sejuk. 

Sumber: sciencelearn Math UCR EDU