MILANO - L’effetto Mpemba è un fenomeno fisico secondo cui, in determinate condizioni, l’acqua calda può congelarsi più velocemente dell’acqua fredda. Questo comportamento è apparentemente in contrasto con l’intuizione e con le leggi della termodinamica, ma è stato osservato e documentato sia in contesti scientifici sia aneddotici.
Perché si chiama “effetto Mpemba”
Il nome deriva da Erasto Mpemba, uno studente della Tanzania che negli anni ’60 notò che una miscela di latte caldo per gelato congelava più rapidamente di una fredda. Il suo professore inizialmente lo derise, ma la sua osservazione fu poi verificata sperimentalmente insieme al fisico Denis Osborne nel 1969.
Un paradosso apparente
Secondo la logica comune, l’acqua calda deve prima raffreddarsi prima di raggiungere la temperatura dell’acqua fredda, e quindi dovrebbe impiegare più tempo a congelare. Tuttavia, in pratica, non è sempre così.
Studi successivi hanno mostrato che l’effetto Mpemba può verificarsi, ma non in tutte le condizioni. La sua esistenza dipende da vari fattori:
- Evaporazione: l’acqua calda evapora più rapidamente, riducendo la massa da congelare.
- Convezione: le correnti termiche nell’acqua calda possono accelerare il raffreddamento.
- Sovraraffreddamento: l’acqua fredda può restare liquida anche sotto 0°C (fenomeno del supercooling), mentre l’acqua calda può cristallizzare prima.
- Differenze nei contenitori o nella superficie di contatto con il freezer o l’ambiente.
Cosa dice la scienza
L’effetto Mpemba è ancora oggetto di studio e dibattito nella comunità scientifica. Non esiste una spiegazione unica e universale, ma numerosi esperimenti lo hanno confermato in circostanze specifiche.
Alcune ricerche significative:
- Mpemba & Osborne (1969) – Primo studio scientifico a documentare il fenomeno.
- Jearl Walker (The Flying Circus of Physics, 1975) – Analisi di possibili spiegazioni fisiche.
- Kell (1969) – Analisi teorica sulla perdita di calore e evaporazione.
- Royal Society of Chemistry (2013) – Organizzò una competizione aperta per spiegare il fenomeno, segno dell’interesse scientifico e didattico attorno al tema.
Cosa possiamo concludere?
- L’effetto Mpemba non è una regola, ma un’eccezione possibile in condizioni particolari.
- Non sempre replicabile: piccoli cambiamenti nei parametri (contenitore, tipo di acqua, temperatura ambiente) possono influenzare il risultato.
- Un’opportunità didattica: rappresenta un esempio eccellente di come la scienza non sia solo una serie di leggi statiche, ma un processo dinamico, fatto di osservazione, verifica e revisione.
In breve
- L’acqua calda può ghiacciare prima di quella fredda, ma non sempre.
- Le spiegazioni sono plurifattoriali: evaporazione, convezione, supercooling e condizioni ambientali.
- Il fenomeno è reale, ma non completamente compreso.
Fonti e riferimenti
- Mpemba, E.B., & Osborne, D.G. (1969). Cool?. Physics Education, 4(3), 172–175.
- Walker, J. (1975). The Flying Circus of Physics. Wiley.
- Kell, G. S. (1969). The freezing of hot and cold water. American Journal of Physics, 37(5), 564.
- Royal Society of Chemistry (2013). Mpemba effect competition – rsc.org/mpemba-effect
Di Alessandra Calella
