Efecto Mempha

Introducción
Nuestra lógica en ocasiones no funciona del todo bien ya que en ocasiones no tenemos respuestas a preguntas tan confusas como por ejemplo la interrogante que se plantea en este experimento saber por qué el agua caliente se congela más rápido que el agua fría, si nos ponemos a pensar detenidamente esto suena muy poco lógico ya que sería más difícil llevar el agua caliente a unatemperatura baja hasta el punto de fusión. Por este motivo vamos a abordar el tema de frío y calor para poder entender este tema con mayor profundidad y con una explicación física basándonos en experimentos realizados.
El frío referido a un cuerpo se define como aquel que tiene una temperatura muy inferior a la ordinaria del ambiente. Por lo tanto, el frío es una consecuencia del calor o, mejordicho, el frío es la ausencia de calor. Partiendo de esta circunstancia, definimos el calor como la energía que pasa de un cuerpo a otro y es causa de que se equilibren sus temperaturas. Quedémonos por tanto con la correlación: calor = energía.
Si introducimos en un congelador dos vasos de agua que se encuentran a diferentes temperaturas ―pongamos por caso, uno a 25 ºC y otro a 65 ºC― aquel de los doscon el agua más fría se congelará antes. Esto debe suceder porque el agua del primer vaso tiene que perder menos energía (véase calor) para llegar al punto de congelación (tendrá que pasar de los 25 ºC a los 0 ºC, en lugar de los 65 ºC a los 0 ºC). En otras palabras: ya que el vaso con agua caliente tiene que perder más calor que el que está más frío, tardará más tiempo en este proceso, por loque el vaso con el agua más fría se congelará antes. Pues bien, aunque la física y la lógica deberían estar de acuerdo en esta conclusión, la realidad es más incómoda. Se da la circunstancia de que bajo determinadas condiciones, el agua caliente puede congelarse antes que la fría. Conocemos este fenómeno con el nombre de “efecto Mpemba”.
Los efectos que se han involucrado con este efecto son lapureza del agua, la temperatura, el tiempo, como principales características. En el caso de la cristalización podemos observar que cuando se prepara una disolución concentrada a alta temperatura y se enfría, se obtiene una disolución sobresaturada, en la cual tiene más soluto disuelto que el admisibles para la disolución a esa temperatura en condiciones de equilibrio, podemos conseguir unadisolución cristalice mediante un enfriamiento controlado. Esencialmente, se cristalizan los compuestos principales, dejando que el agua madre se enriquezca con las impurezas presentes en la mezcla inicial.
Por este motivo, la Royal Society of Chemistry ha ofrecido un premio de 1.000 libras para la persona (o el equipo) que ofrezca la mejor y más creativa explicación del fenómeno. El plazo de inscripciónya ha finalizado, y se han presentado más de 22.000 candidatos a lograr el reconocimiento internacional por obtener la resolución de uno de los fenómenos físicos más sorprendentes y curiosos. (Chang, 2010)
Estructura molecular del hielo y propiedades generales
La interacción entre los diferentes dipolos eléctricos de una molécula de agua causa una atracción en red que explica el elevado índice detensión superficial del agua. La fuerza de interacción de la tensión superficial del agua es la fuerza de van der Waals entre moléculas de agua. La aparente elasticidad causada por la tensión superficial explica la formación de ondas capilares. A presión constante, el índice de tensión superficial del agua disminuye al aumentar su temperatura. También tiene un alto valor adhesivo gracias a sunaturaleza polar
La capilaridad se refiere a la tendencia del agua de moverse por un tubo estrecho en contra de la fuerza de la gravedad. Esta propiedad es aprovechada por todas las plantas vasculares, como los árboles.
Esta propiedad deriva de la tendencia a formar enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua (cohesión) y de éstas con otras moléculas polares (adhesión), lo que hace al agua...