mpemba etkisi

• sıcak suyun soğuk sudan önce donmasını açıklayan teorileri kısaca özetler isek:
  
  sıcak suyun daha hızlı buharlaşmasından ötürü donacak hacmi azaltması nedeniyle,
  soğuk suyun üzerinde oluşan don tabakasından ötürü oluşan izolasyon nedeniyle,
  karbondioksit gibi çeşitli çözünenlerin farklı yoğunluklarının, ısıtma sırasında farklı şekillerde etkilenmesiyle bu olguyu açıklamaya çalışır.
  
  güncel teori ise mpemba etkisini açıklayan ana unsurun, suyu bir arada tutan kimyasal kuvvetler olduğudur. her su molekülü 1 oksijen atomuna kovalent bağ denen özel bir kimyasal bağ türüyle bağlı 2 hidrojen atomundan oluşur. bu bağ nedeniyle atomlar elektronlarını paylaşırlar ve bu bağın dinamikleri günümüzde net olarak bilinmektedir. birbirinden ayrı su molekülleri ise hidrojen bağları adı verilen daha zayıf bağlarla birbirlerine bağlanırlar. bu bağ nedeniyle görülen kuvvetler, bir hidrojen atomu ile bir oksijen atomu birbirine yakın mesafedeyken oluşur. araştırma ekibi bu bağların mpemba etkisine neden olduğunu ileri sürmektedir. su molekülleri birbirleriyle yakın temasa geçtiklerinde, moleküller arasındaki doğal itim kuvveti kovalent bağların gerilerek enerji depolamasına neden olmaktadır. sıvı haldeki su ısıtıldığında, suyun yoğunluğunun azalması ve moleküllerin birbirinden uzaklaşmasından ötürü bu hidrojen bağları esnerler. bu esneme, kovalent bağların gevşeyerek rahatlamasını sağlar. bu nedenle kovalent bağlar kısalırlar. buna bağlı olarak da biriktirdikleri enerjiyi salarlar. kovalent bağların biriktirdikleri bu enerjiyi salması, teknik olarak "soğuma" ile aynı fiziksel olaydır. dolayısıyla daha sıcak olan su, kendi içinden kaybettiği enerji dolayısıyla daha da hızlı soğur. hatta öyle ki, bağların biriktirdiği enerjiye bağlı olarak kimi zaman daha soğuk olan suyun donma noktasına erişme hızından daha da hızlı soğur. işte bu durumda, mpemba etkisi gözlenmiş olur.
  
  kaynak: evrim ağacı