VOLVER

Share

¿Por qué el agua caliente puede congelarse antes que el agua fría?

Fuente: Universidad de Sevilla

calor , congelar


15 de noviembre de 2017

efecto_mpemba_portadaUn equipo de investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), la Universidad de Extremadura (UEx) y la Universidad de Sevilla (US) han definido un marco teórico que podría explicar el efecto Mpemba, un fenómeno físico contraintuitivo que se manifiesta cuando el agua caliente se congela antes que el agua fría.

Los investigadores, que han publicado recientemente el hallazgo en el Physical Review Letters, han comprobado cómo se produce este fenómeno en fluidos granulares, es decir, aquellos que están compuestos por partículas que son muy pequeñas e interaccionan entre ellas perdiendo parte de su energía cinética. Gracias a esta caracterización teórica, “podemos simular en un ordenador y realizar cálculos analíticos para saber cómo y cuándo va a ocurrir el efecto Mpemba”, explica Antonio Lasanta, del Instituto Universitario sobre Modelización y Simulación en Fluidodinámica, Nanociencia y Matemática Industrial «Gregorio Millán Barbany» de la UC3M. “De hecho – añade – no solo encontramos que lo más caliente puede enfriarse más rápido, sino también el efecto inverso: que lo más frío puede calentarse antes, lo que se llamaría efecto Mpemba inverso”.

El hecho de que los líquidos precalentados se congelen más rápidamente que los que ya estaban fríos fue observado por primera vez en el siglo IV a.C. por Aristóteles. El padre del empirismo científico, Francis Bacon, o el filósofo francés René Descartes, también se interesaron por este fenómeno, que se transformó en teoría cuando en 1960 un colegial tanzano, llamado Erasto Mpemba, explicó a su profesor en una clase que la mezcla de helado más caliente se congelaba más rápido que la fría. Esta anécdota inspiró un documento técnico sobre el tema y este efecto empezó a ser analizado en las revistas educativas y de divulgación científica. Sin embargo, sus causas y efectos apenas se han estudiado hasta la actualidad.

Se trata de un efecto que históricamente no se había tratado de manera rigurosa, sino meramente como una anomalía y curiosidad didáctica”, explica otro de los investigadores, Antonio Prados, del departamento de Física Teórica de la US. “Desde nuestra perspectiva era importante estudiarlo en un sistema con los ingredientes mínimos para poder controlar y entender bien su comportamiento”, añade. Y esto les ha permitido entender en qué supuestos es más fácil que se produzca, que es una de las principales contribuciones de este trabajo científico. “Gracias a ello, hemos identificado algunos de los ingredientes para que ese efecto suceda en algunos sistemas físicos que podemos describir bien teóricamente”, apuntan los investigadores Francisco Vega Reyes y Andrés Santos, del Instituto de Computación Científica Avanzada de la UEx.

“El supuesto en el que es más fácil que aparezca el efecto es aquel en el que las velocidades de las partículas antes del calentamiento o del enfriamiento tengan una disposición determinada; por ejemplo, con una gran dispersión alrededor del valor medio”, afirman los autores del estudio. De este modo, la evolución de la temperatura del fluido podría verse significativamente afectada si se prepara el estado de las partículas antes del enfriamiento.

Esta investigación de “ciencia básica”, además de contribuir a mejorar el conocimiento fundamental, podría tener otras aplicaciones a medio o largo plazo. De hecho, este grupo de investigadores está planificando la realización de un experimento que verifique la teoría. Aprender a emular y utilizar este efecto podría tener aplicaciones en nuestra vida diaria, según los científicos. Por ejemplo, se podría utilizar para el desarrollo de dispositivos electrónicos en los que quisiéramos conseguir un enfriamiento más rápido.

 

Referencia bibliográfica:

Antonio Lasanta, Francisco Vega Reyes, Antonio Prados, Andrés Santos. When the Hotter Cools More Quickly: Mpemba Effect in Granular Fluids. Physical Review Letters,119, 148001 (2017). https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.119.148001


Share

Últimas publicaciones

Aplican una técnica de detección de pesticidas en frutas y verduras más precisa para mejorar su seguridad alimentaria
Almería | 13 de diciembre de 2025

Un equipo de investigación de la Universidad de Almería ha desarrollado un método más selectivo y sostenible que reduce el uso de disolventes y detecta hasta 50 compuestos más que las técnicas habituales en estos alimentos. La propuesta puede integrarse o sustituir los sistemas actuales en laboratorios y empresas del sector.

Sigue leyendo
Vinculan la anulación de los calores específicos en el cero absoluto con el principio de aumento de la entropía
Sevilla | 10 de diciembre de 2025

Este trabajo de investigación sucede a otro en el que el profesor Martín Olalla, investigador de la Universidad de Sevilla, corregía una idea original de Einstein que dio origen al tercer principio de la termodinámica.

Sigue leyendo
Confirman las propiedades nutricionales de la bellota
Córdoba | 09 de diciembre de 2025

Este estudio de la Universidad de Córdoba, en colaboración con el centro IFAPA Alameda del Obispo, identifica además los compuestos químicos presentes en las bellotas que podrían ayudar a encontrar la más apta para el consumo y así fomentar la utilización de un alimento infrautilizado e infravalorado.

Sigue leyendo

#CienciaDirecta

Tu fuente de noticias sobre ciencia andaluza

Más información Suscríbete

Ir al contenido