Почему горячая вода замерзает быстрее холодной?

Ещё древнегреческие философы и ученые, такие как Аристотель, обращали внимание на это нелогичное явление в быту и отмечали его в своих работах, но на вопросе не заостряли внимания. Изучать необычный эффект начали в 1963 году благодаря простому школьнику из Восточной Африки. Любознательный Эрасто Мпемба, готовя мороженое, обратил внимание, что горячее молоко замерзает быстрее, чем холодное. Учитель по физике Эрасто лишь посмеялся над мальчишкой. Но школьник был настойчив и продолжил изучать открытие, используя вместо молока воду. Результат был одинаков – кипяток застывал быстрее. Через 6 лет в школу, где учился мальчик, приехал профессор физики Деннис Осборн. Школьник поведал физику о своём открытии. На этот раз Эрасто был воспринят всерьез и профессор начал изучение вопроса. Деннис Осборн эффект подтвердил, но объяснить его не мог. С 1969 парадоксальное явление называют Эффектом Мпембы. На фото: Эрасто Мпенба с Деннисом Осборном За время изучения явления было выдвинуто множество теорий и версий. Так, в 2012 году британское Королевское химическое общество объявило конкурс гипотез, объясняющих любопытный феномен. Было зарегистрировано 22 000 научных работ учёных из разных уголков земли, но ни одна из них не дала ответ на вопрос. Самые распространенные гипотезы: Горячая вода замерзает быстрее, потому что быстрее испаряется. Объем жидкости уменьшается – скорость остывания увеличивается. Но для чистоты эксперимента создали условия, при которых испарения не происходило. Результат не изменился – кипяток застыл быстрее. Версия была опровергнута. Причина кроется в испарении растворенных в воде газов. При нагревании газы испаряются, плотность воды меняется. Повышение плотности увеличивает теплопроводность, охлаждение происходит быстрее. Температура воды влияет на расстояние между молекулами. Чем она выше, тем сильнее отталкивающая сила и тем больше расстояние. При охлаждении молекулы сближаются, выделяя энергию. Отдача энергии сопровождается понижением температуры. К таким выводам пришли ученые из Сингапура в 2013 году. В 2017 году физики из Испании заявили, что феномен вызван сильным нагревом жидкости перед охлаждением. При этом работает феномен при определенных температурах. Эти же ученые изучили обратный эффект, когда холодный образец застывает быстрее. Пока одни учёные проводят эксперименты и ищут связь между водой, её температурой и материалом, из которой изготовлена ёмкость, другие ставят под сомнение реальность эффекта. Поиск ответа на вопрос продолжается.