A água quente pode congelar mais rápido do que a fria – e ninguém consegue explicar o porquê

de Merelyn Cerqueira 0

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Mesmo soando como uma contradição física, a água quente de fato parece congelar de forma mais rápida do que a fria sob condições específicas. O fenômeno, que persiste desde Aristóteles, mesmo após séculos de experiências, nunca pôde ser de fato explicado.

 

Agora, de acordo com informações da Science Alert, físicos estão sugerindo que propriedades estranhas das ligações de hidrogênio possam ser a solução para o mistério, enquanto outros apontam que o efeito Mpemba não existe. O efeito Mpemba tem confundido os físicos desde a época de Aristóteles, que o percebeu pela primeira vez há mais de 2.000 anos. Relatos semelhantes foram descritos por Francis Bacon e René Descartes, mas uma aceitação generalizada só aconteceu em 1960, graças a um estudante tanzaniano, Erasto Mpemba, que percebeu o fenômeno enquanto fazia sorvete.

 

Mpemba costuma ferver uma porção de leite para colocar sobre uma mistura doce, deixando-a esfriar antes de colocá-la no congelador para fazer o sorvete. No entanto, um dia, Mpemba ficou impaciente, e ao invés de deixar a mistura esfriar, colocou-a ainda quente no congelador, esperando apenas que desse certo. Para sua surpresa, o sorvete congelou ainda mais rápido. Então, em 1969, o estudante se juntou a um professor para escrever e publicar um artigo relatando o fenômeno.

Contudo, há um grande problema com a ideia. Ela não foi completamente aceita porque os físicos não conseguem concordar como realmente funciona. Afinal, por que a água quente pode congelar mais rápido do que a fria, quando esta já tem uma vantagem? Ainda, há o persistente problema da replicação de resultados do efeito, tido como falível, embora não haja evidências consistentes para que seja desmascarado completamente.

 

Em 2012, a Royal Society of Chemistry chegou a realizar um concurso pedindo a cientistas que explicassem o fenômeno. No entanto, e apesar dos mais de 22 mil documentos recebidos de todas as partes do mundo, nenhuma explicação foi forte o suficiente para criar um consenso. A hipótese mais comumente aceita, de acordo a Science Alert, é de que a água evapora mais rapidamente e, por isso, ao perder peso, exige menos calor para evaporar. Tal ideia, no entanto, não foi completamente verificada e, por isso, mesmo após séculos de experimentos, a Ciência ainda procura por respostas.

 

Mais recentemente, pesquisadores da Universidade Metodista do Sul de Dallas, nos EUA, e da Universidade de Nanjing, na China, disseram ter achado uma possível solução para o problema. Eles afirmam que as estranhas propriedades de ligações formadas entre átomos de hidrogênio e oxigênio nas moléculas de água podem ser a chave para explicar o efeito. Eles registraram que em simulações feitas com aglomerados de moléculas de água a força das ligações de hidrogênio em uma determinada molécula dependerá das disposições de semelhantes vizinhas.

Quando a água é aquecida, as ligações fracas quebram e grupos de moléculas se formam em fragmentos que podem se realinhar para formar a estrutura cristalina do gelo, servindo como ponto de partida para o processo de congelamento”, explicou a pesquisadora Emily Conover para Science News. “Para que a água fria se reorganize, as ligações fracas do hidrogênio primeiramente têm que ser quebradas”.

 

A análise nos leva a propor uma explicação molecular para o efeito Mpemba. Na água morna, as ligações H fracas, com contribuições predominantemente eletrostáticas, são quebradas, e os aglomerados menores com ligações mais fortes aceleram o processo de nucleação que leva à rede hexagonal de gelo sólido”.

 

Portanto, a água quente congela mais rapidamente do que a fria, conforme a transformação de aglomerados dispostos aleatoriamente gastam tempo e energia”. Sobre o problema de replicação, a equipe explicou que, enquanto alguns culpam a convecção, evaporação e super-resfriamento, o fato de o congelamento ser um processo gradual, e não instantâneo, faz com que esses cientistas afirmem que o efeito Mpemba seja apenas um mito.

No entanto, e para adicionar ainda mais controvérsias ao caso, uma equipe da Imperial College, de Londres, recentemente monitorou o tempo que levava para amostras de água quente e fria chegarem ao ponto de congelamento (0° C). Em entrevista ao Science News, um dos pesquisadores, Henry Burridge, afirmou que de nenhuma forma conseguiu observar algo parecido com o efeito Mpemba.

 

Logo, teremos de esperar por mais experiências e pesquisas para conseguir entender o que de fato ocorre no fenômeno. A verdade, no entanto, é que quando se trata de água, ela ainda é capaz de nos surpreender, mesmo após tantos anos.

[ Science Alert ] [ Foto: Reprodução / Henry McIntosh / Unsplash ]