Efeito Mpemba e Efeito Leidenfrost

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
QMC5404 - Soluções e Equilíbrios entre Fases
Aluna: Alana da Maia Homrich

Efeito Mpemba
O Efeito Mpemba é um curioso efeito no qual constatamos que, ao se colocar dois recipientes iguais com a mesma quantidade de água no congelador, mas em temperaturas diferentes (um com água quente – 40 ou 50ºC
– e outro com água fria), o recipiente que contém água quente congela primeiro.
Este estranho efeito foi descoberto, em 1963, por um estudante do segundo grau, na Tanzânia, Erasto Barthlomeo
Mpemba. Ele percebeu, enquanto fazia sorvete na aula de culinária, que a água parecia congelar mais rápido se utilizada morna do que fria. Vendo isso, ele foi conversar com seu professor que, primeiramente, estava relutante a aceitar o que o menino dizia. Porém, ao reproduzir o experimento, constatou que o mesmo estava correto, e, juntos, eles publicaram os resultados deste efeito em 1969.

Até hoje, não há uma explicação única para o motivo que leva a água congelar mais rápido quando está quente. Aparentemente, este fenômeno é contrário à termodinâmica, porém, existem algumas teorias:
1. Convecção – Ao se congelar água fria, surge, em primeiro lugar, uma camada de gelo na superfície do líquido. Esta camada prejudica as trocas energéticas

com o exterior, funcionando como uma superfície isolante, e retardando o processo de congelação. Constata-se que esta camada não se forma quando a água está morna, porque a água da superfície ao resfriar-se vai se deslocar para o fundo do recipiente, criando uma corrente de convecção, que promove a homogeneidade da temperatura da água no interior do recipiente.
Portanto, não há uma superfície isolante que retarde o processo quando a água está morna.
2. Gases dissolvidos – A água possui gases dissolvidos, como o oxigênio e o dióxido de carbono, que abaixam o seu ponto de congelação. Ao se aquecer a água, estes gases são expelidos porque a sua solubilidade diminui em altas