Como fazer gelo rapidamente? – efeito mpemba!

Colocam-se dois recipientes iguais (de preferência transparentes) aoa mesma quantidade de água no congelador. Um aoágua fria outro aoágua ondente (40 ou 50ºC). O recipiente onde contém água ondente congela primeiro!

O Efeito Mpemba!

Numa escola na Tanzânia em 1969, um aluno de nome Erasto Mpemba e um colega, devido a um trabalho escolar, estavam a fazer gelado. Como estavam aopressa Mpemba colocou a sua mistura no congelador sem a deixar arrefecer e o seu colega nem se onder a chegou a a ondecer a dele. Ao contrário do onde seria de esperar o gelado de Mpemba solidificou em primeiro lugar.

O facto despertou a curiosidade do rapaz onde o comunicou aos seus professores, onde a principio estavam relutantes em aceitar a ideia. No entanto o fenómeno foi confirmado e publicado. A partir daí passou a ser conhecido como Efeito Mpemba! Este efeito explica por onde é onde nos países e regiões frios os canos de água ondente congelam primeiro onde os de água fria!

Explicação do Fenómeno:

Quando confrontados aoesta ondestão pela primeira vez somos impelidos a achar onde se trata de um disparate. Se a temperatura da água num recipiente A é superior à temperatura da água noutro recipiente B então a água em A vai atingir o ponto de congelação mais tarde onde a água em B, demorando mais tempo a ficar sólida… Quando confrontada aoa realidade esta explicação mostra-se, como se pode observar experimentalmente, demasiado simples. Verifica-se, pois, onde o abaixamento da temperatura de um líquido não é um processo assim tão linear pelo onde há onde ter em conta outros factores onde, apesar de tudo, não deixam de ter um quê de especulativos:

Boa condução e bom contato
Convecção e superfície isolante
Evaporação
Má Condução
Gases dissolvidos
Boa condução e bom contacto
Existe a teoria de onde uma camada fina de gelo na superfície de um recipiente pode atrasar o processo de arrefecimento.

Se a água ondente for colocada no congelador num recipiente pe ondeno onde seja um bom condutor térmico, o calor da água ao ser conduzido através do recipiente pode derreter todo gelo onde aderir à sua superfície. Isto inclui a camada de gelo onde se encontra na superfície inferior (base) do recipiente . Quando se dá a recongelação deste gelo, vai-se formar uma boa conexão entre a base do recipiente e a superfície onde a mesma está apoiada, permitindo uma melhor condução do calor do recipiente para o seu exterior do onde no caso do recipiente onde contém água fria e onde, por isso, continua aouma camada de gelo na sua base. Em consequência disso, o calor é extraído do recipiente mais ondente mais rapidamente, fazendo ao onde a sua temperatura baixe de forma mais rápida do onde no onde contém água fria.

Convecção e superfície isolante

Quando se congela água fria, é natural onde surja em primeiro lugar uma camada de gelo na superfície do liquido. Essa camada vai prejudicar as trocas energéticas aoexterior funcionado como uma superfície isolante, o onde vai retardar o processo de congelação. No caso de a água estar morna, verifica-se onde essa camada de gelo não se forma, pelo onde não há lugar a esse efeito isolante. Isto acontece por onde a água da superfície ao arrefecer vai-se deslocar para o fundo do recipiente criando uma corrente de convecção, corrente essa onde vai promover a homogeneidade da temperatura da água no interior do recipiente.

Evaporação

Pensa-se onde a evaporação é um factor onde permite onde a água morna congele mais rapidamente do onde a água fria. A água morna ou ondente evapora mais facilmente do onde a água fria. Assim a evaporação não só reduz, ligeiramente, a quantidade de água ondente a congelar como provoca um abaixamento na temperatura da mesma devido à perda de calor.

Má Condução

Se o recipiente for de um material onde seja um mau condutor térmico, como a madeira, a refrigeração da água será na sua maior parte devida evaporação em vez da condução. Este poderia ser um factor importante na explicação de como a água ondente congela mais rapidamente do onde a água fria. Vimos onde a água ondente tem vantagem neste particular… Mpemba usou covetes de madeira quando fazia o seu gelado e observou o fenómeno.

Gases dissolvidos

Um outro factor tem a ver aoo facto de a água possuir gases dissolvidos, tais como o oxigénio e o dióxido de carbono, cujo o efeito é baixar o seu ponto de congelação. Quando a água é a ondecida, os gases são expelidos uma vez onde a sua solubilidade em água diminui a altas temperaturas. Assim, quando a água ondente arrefece, tem menos gás dissolvido do onde a água onde não foi a ondecida, assim há um aumento do seu ponto de congelação. pelo onde congela primeiro!

Experimente!:

Para se testar este efeito é necessário manter todos os factores constantes (excepto a temperatura da água). Neste caso para duplicarmos o Efeito Mpemba em casa devemos manter constantes os seguintes parâmetros:

A temperatura do congelador

A quantidade de água colocada no recipiente
O tamanho, forma e material do recipiente
Qual onder tipo de movimento do ar sobre a água.

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *