47
Şekil-2: Erasto Mpemba( sol) ve Denis Osborne( sağ) Londra( 2013)
Yapılan çalışmalara göre, iki sistem soğutulduğunda, sıcak olan daha önce donmaya başlar. Bu durumda 4 faktör etkili olmaktadır;
• Buharlaşma; Sıcak suyun buharlaşması ile buz kütlesi azalır, buharlaşma endotermik bir olaydır. Bu olay etkiyi açıklamakta yeterli değildir.
• Çözünmüş gazlar; Soğuk su sıcak sudan daha fazla çözünmüş gaz içermektedir bu da suyun özelliklerini konveksiyon akıma göre değiştirebilir.
• Konveksiyon akımlar; Hızlandırılmış ısı transferidir. Daha sıcak sudaki yüksek konveksiyon buz kristallerini daha hızlı yayar.
• Aşırı soğutma; Hepimiz biliyoruz ki su 0 o C’ da donar ama bazen bu donma sıcaklığına gelmeden önce aşırı soğuma olarak bilinen bir olay gerçekleşiyor. Yani 0 o Caltındaki sıcaklıklarda su sıvı halde bulunabilir.
Buharlaşmadan kaynaklı hacimde küçük değişiklikler meydana gelmiştir, ama bu gizli buharlaşma ısısı soğumanın sadece küçük bir nedeni olabilir. Yüksek sıcaklıklara sahip sistemlerin hızla donmasını açıklamaya tek başına yeterli olmamaktadır.
Grafik-1: Sıcak suyun soğuk sudan hızlı donması, Mpemba Etkisi
Yapılan bu çalışmalar sıcak suyun daha öncesinde donmasında etkilidir ama yine de bu durumu açıklamada yeterli olmamaktadır. Mpemba etkisi olarak tanımlanabilecek bir fiziksel etki bulunamamıştır. Günümüze kadar bu konuyla ilgili pek çok çalışma yapılmıştır.