Erasto Mpemba Kimdir? 1950’de Tazmanya’da doğmuştur. Lise yıllarında bir gün arkadaşları ile dondurma yaptıkları sırada kazayla sıcak olanın soğuk olandan daha hızlı donduğunu gözlemlemiştir. Bu gözlemlerini öğretmenleriyle paylaşsa da kimse ona inanmamıştır. Mpemba bu olayın peşini bırakmamış ve 1969’da bu konuyu Dr. Denis G. Osborne ile tekrar gündeme getirmiştir. Dr. Denis bir deney yapılmasını istemiş ve sonuç olarak sıcak suyun soğuk sudan önce donduğunu gözlemlemiştir. Mpemba’nın Dr. Denis ile yayınladığı makale sonrasında ise bu olaya “Mpemba Etkisi” adı verimiştir.
Ancak bu konuyu ilk ele alan Mpemba değildi. Aristoteles, Descartes ve Bacon da bu konu hakkında çalışmalar yapmışlardı. Ancak kabul gören Mpemba’nınkidir.
Mpemba Etkisi Neden Ve Nasıl Olur ?
İlk zamanlarda bu etki çok tepki görmüştü çünkü termodinamik yasalarına aykırıydı ve deneyin yapılış yöntemine göre değişiklik gösterebilirdi. Bu etkinin meydana gelmesinde birçok olası teori vardır.
1) Sıvının Kütlesi: Sıcaklığı yüksek olan sıvı soğuk olana göre daha çok buharlaşıyor ve kütlesi azalıyor. Kütlesi azalan sıvı diğerine oranla daha çabuk donuyor. Çünkü donacak kütle azalıyor.
2) Konveksiyonel Akım: Soğuk hava ile sıcak hava arasında olan hareketlenmeye denir. Konveksiyon ısı transferini hızlandırır. Dolayısıyla sıcak su yüzeyinden daha fazla ısı kaybeder ve daha çabuk donar.
3) Çözülmüş Gazlar: Biz suların özdeş olduğunu düşünsekte aslında değiller çünkü sıcak su soğuk suya oranla daha az çözülmüş gaz içerir. Yani iç yapıları farklıdır. Bu teorinin daha sonralardan kabul görmemeye başlamış olmasının sebebi çözülmüş gaz sıvısının eşit olduğu sıvılarda da bu etkinin, yapılan deneylerde gözlenmiş olmasıdır.
Diğer teoriler ise sudaki donmaya etki eden kalsiyum korbanat ve magnezyum korbanat gibi maddeler, don tutma etkisi ile termal izolasyon olarak sıralanabilir.
Son Teori: Hidrojen Bağı
Bu teoride de maddenin iç yapısının Mpemba Etkisine neden olduğu görüşleri var. Moleküllerin birbirine yaklaşmasının sebebi su molekülleri arasındaki hidrojen bağlarıdır. Bu yakınlaşma sonrasında maddede enerji birikir. Su ısınmaya başladığında ise hidrojen bağları uzar ve moleküller birbirinden uzaklaşır. Bunun sonucunda sıcak su soğuk sudan önce donar.
Bu deneyi siz de evde kolayca yapıp gözlemleyebilir ve bunu arkadaşlarınızla paylaşabilirsiniz. Kim bilir belki siz de Mpemba gibi tüm dünyayı sarsacak bir şey keşfedersiniz…