Sabia que é mais fácil congelar água quente?

[luimio]

sabia que é mais fácil congelar água quente?
apesar de parecer estranho, resulta mesmo. considere a simples experiência:
coloque dois recipientes iguais (de preferência transparentes) com a mesma quantidade de água no congelador, um com água fria e outro com água quente (40 ou 50ºc). o recipiente que contém água quente vai congelar em primeiro lugar!!!

• explicação do fenómeno:
face a esta questão pela primeira vez, somos levados a achar que 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 que a água em b, demorando mais tempo a ficar sólida... quando confrontada com a realidade esta explicação mostra-se, como se pode observar experimentalmente, demasiado simples. verifica-se, pois, que o abaixamento da temperatura de um líquido não é um processo assim tão linear pelo que há que ter em conta outros factores :

1) boa condução e bom contacto
2)convecção e superfície isolante
3)evaporação
4)má condução
5)gases dissolvidos

abordando cada factor em particular:

boa condução e bom contacto

existe a teoria de que uma camada fina de gelo na superfície de um recipiente pode atrasar o processo de arrefecimento.
se a água quente for colocada no congelador num recipiente pequeno que seja um bom condutor térmico, o calor da água ao ser conduzido através do recipiente pode derreter todo gelo que aderir à sua superfície. isto inclui a camada de gelo que 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 que no caso do recipiente que contém água fria e que, por isso, continua com uma camada de gelo na sua base. em consequência disso, o calor é extraído do recipiente mais quente mais rapidamente, fazendo com que a sua temperatura baixe de forma mais rápida do que no que contém água fria.

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

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

má condução
se o recipiente for de um material que 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 quente congela mais rapidamente do que a água fria. vimos que a água quente tem vantagem neste particular...

gases dissolvidos
um outro factor tem a ver com o 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 aquecida, os gases são expelidos uma vez que a sua solubilidade em água diminui a altas temperaturas. assim, quando a água quente arrefece, tem menos gás dissolvido do que a água que não foi aquecida, assim há um aumento do seu ponto de congelação. pelo que congela primeiro!


este resultado foi primeiramente obtido numa escola na tanzânia em 1969, por um aluno de nome erasto mpemba e um colega, devido a um trabalho escolar. o fenómeno foi confirmado e publicado tendo a partir daí passado a ser conhecido como efeito mpemba
para mais esclarecimentos: http://www.school-for-champions.com/science/mpemba.htm

[Tom106]

ja tinha visto isto na tv...

tenho de testar!

[mnunespt]

essa camada de gelo que se forma primeiramente na superficie da agua e dificulta a posterior congelação do resto da agua do interior é o que safa os peixes no inverno de morrerem congelados nos rios...

[orbis]

a evaporação é um óptimo meio para extrair calor da água, calor esse que fica armazenado na atmosfera sob a forma de calor latente.

[Someone]

interessante ja agora o artigo de origem está em: http://quimica.forumeiros.com/actualida ... nte-t6.htm

para quem quizer saber mais de quimica

[Tuga]

muito interessante!!

[orbis]

isto não tem nada a ver com química. é mesmo física.

[Ferra]

o que se aprende!!!

[ar]

essa camada de gelo que se forma primeiramente na superficie da agua e dificulta a posterior congelação do resto da agua do interior é o que safa os peixes no inverno de morrerem congelados nos rios...

o pior foi quando essa camada de gelo à superfície se formou no lago do jardim onde tenho as tartarugas. as pobres coitadas não conseguiam partir a camada de gelo para virem à superfície respirar!

a sorte foi que eu reparei logo de manhã e parti a camada de gelo para elas sairem do lago.

[mnunespt]

essa camada de gelo que se forma primeiramente na superficie da agua e dificulta a posterior congelação do resto da agua do interior é o que safa os peixes no inverno de morrerem congelados nos rios...

o pior foi quando essa camada de gelo à superfície se formou no lago do jardim onde tenho as tartarugas. as pobres coitadas não conseguiam partir a camada de gelo para virem à superfície respirar!

a sorte foi que eu reparei logo de manhã e parti a camada de gelo para elas sairem do lago.

eheh!
lá diz o ditado, não se pode agradar a toda a gente...