Gyorsabban fagy meg a forró víz a jégkockatartóban?

Egy jégkockatartó egyszerű tárgy: víz bele, fagyasztóba, két óra múlva kész. Mégis ehhez kötődik a konyhafizika egyik leghíresebb vitája: ha forró vizet töltünk a tartóba, hamarabb lesz-e belőle jég, mint a hidegből?

Honnan jön a legenda?

A jelenséget Mpemba-hatásnak hívják. Erasto Mpemba tanzániai diák az 1960-as években vette észre, hogy a forrón betett fagylaltkeveréke hamarabb fagyott meg, mint a társaié. Egy fizikaprofesszorral közösen 1969-ben cikket is közölt róla.Az ötlet ennél jóval régebbi: már Arisztotelész és Francis Bacon is leírt hasonló megfigyelést.

Azóta rengeteg kísérlet készült, és az eredmény zavarba ejtően vegyes. Van, ahol a melegebb minta tényleg előbb fagyott meg, máshol épp fordítva. A későbbi, gondosan kontrollált mérések többsége nem talált megbízható előnyt a forró víz javára.

Miért fordulhat elő mégis?

Több apró hatás együtt dönti el, melyik pohár nyer:

• Párolgás. A forró vízből több elpárolog, így kevesebb víznek kell megfagynia.
• Oldott gázok. A felforralt vízben kevesebb az oldott levegő, ez kicsit változtat a fagyáson.
• Áramlás. A meleg víz a tartóban erősebben kavarog, és eleinte gyorsabban adja le a hőt.
• Túlhűlés. A víz néha 0 °C alatt is folyékony marad egy ideig. Hogy melyik minta túlhűl jobban, az szinte véletlen.
• A tartó alja. A meleg tartó megolvasztja a dér réteget a fagyasztó polcán, és jobban rátapad a hideg felületre.Ez utóbbi a háztartási kísérletekben gyakran többet számít, mint maga a víz hőmérséklete.

Ezek közül egyik sem fordítja meg a fizika alapszabályát: a forró víznek előbb le kell hűlnie arra a hőmérsékletre, ahonnan a hideg indult.

Mit érdemes otthon csinálni?

1. Hideg csapvizet tölts a tartóba. Ez a gyorsabb és kiszámíthatóbb.
2. Ne tegyél forró folyadékot a fagyasztóba. Megemeli a belső hőmérsékletet, a mellette lévő ételek részben felengedhetnek, és a kompresszor is tovább jár.
3. A bojlerből jövő meleg vizet ne használd ivásra vagy jégre. A tárolóban állt víz nem ivóvíz minőségű.
4. Fém tálca, alsó polc: a jó hővezetés és a hideg levegő többet gyorsít, mint bármilyen trükk.

Átlátszó jégkocka?

A zavaros jégkocka közepe azért fehér, mert ott gyűlnek össze a buborékok és az oldott ásványok, ahogy a jég kívülről befelé fagy. Felforralt, majd lehűtött vízből valamivel tisztább kocka lesz, de az igazán átlátszó jég titka az egyirányú fagyasztás: egy kis, fedetlen hűtőtáskában a víz felülről lefelé fagy, és a szennyeződés az alján gyűlik össze.

Az ítélet

Részben igaz. A Mpemba-hatás nem kitaláció, laborban előfordul. Szabálynak viszont nem jó: a jégkockatartóban a hideg víz a biztos választás, és a fagyasztó is hálás érte.