Vì sao nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh?

Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Kỹ thuật Nanyang (Singapore) tin rằng, họ rốt cuộc đã giải mã được bí ẩn tại sao nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh - một hiện tượng đã được ghi nhận từ thời triết gia Aristotle của Hy Lạp cổ đại, nhưng cho tới nay vẫn là câu đố hóc búa đối với giới khoa học.

Hiệu ứng Mpemba
Sơ đồ mô tả "Hiệu ứng Mpemba": nước nóng sẽ đóng băng nhanh hơn nước lạnh

Hiện tượng nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh còn được gọi là "Hiệu ứng Mpemba", đặt theo tên một học sinh người Tanzania. Sau khi tham dự các lớp học nấu ăn hồi những năm 1960, nam sinh Erasto Mpemba đã phát hiện, hỗn hợp kem nóng sẽ đông nhanh hơn hỗn hợp kem lạnh và đặt câu hỏi này cho các giáo sư tới thăm trường của cậu vào năm 1968.

Tuy nhiên, từ rất lâu trước khi Mpemba ra đời, các triết gia vĩ đại trong lịch sử như Aristotle và Descartes cũng từng đề cập tới hiện tượng nước đóng băng kỳ lạ như trên.

Các nhà nghiên cứu đã cố gắng giải thích Hiệu ứng Mpemba bằng nhiều giả thuyết khác nhau, kể cả quan điểm cho rằng vật đựng ấm khiến việc tiếp xúc nhiệt với tủ lạnh tốt hơn, giúp truyền nhiệt nhanh hơn; hay nước ấm bay hơi nhanh hơn, giúp làm mát nước và khiến quá trình đóng băng diễn ra mau lẹ hơn. Dẫu vậy, không giả thuyết nào được đa số giới khoa học chấp nhận.

liên kết OH
Trong nước lạnh, các liên kết cộng hóa trị O - H dài, trong khi liên kết hyđro ngắn; còn trong nước nóng thì ngược lại.

Hiệp hội Hóa học Hoàng gia Anh thậm chí từng treo thưởng 1.000 bảng cho cá nhân hay tổ chức nào đưa ra lời giải thuyết phục.

Trong một nghiên cứu mới, nhóm các nhà khoa học đến từ Đại học Kỹ thuật Nanyang (Singapore), tuyên bố, Hiệu ứng Mpemba do những đặc tính độc nhất vô nhị của các liên kết phân tử của nước gây ra.

Một phân tử nước được hình thành từ các liên kết cộng hóa trị giữa một nguyên tử oxy với 2 nguyên tử hyđro. Tuy nhiên, khi một nguyên tử hyđro của một phân tử nước trôi giạt tới gần nguyên tử oxy trong một phân tử nước khác, chúng kết nối với nhau, tạo thành một liên kết hyđro.

Các liên kết hyđro kéo các phân tử nước lại gần nhau hơn, làm khởi phát lực đẩy tự nhiên giữa chúng, khiến các liên kết cộng hóa trị oxy - hyđro bị kéo căng cũng như dự trữ năng lượng. Vì vậy, khi chất lỏng ấm nóng, nó khiến các phân tử nước ở cách xa nhau hơn do các liên kết hyđro bị kéo giãn.

Khi các phân tử nước co rút trở lại và tỏa năng lượng, dẫn đến tình trạng làm mát, đồng nghĩa với việc nước nóng đóng băng nhanh hơn nước lạnh, giúp lí giải Hiệu ứng Mpemba.

Để chứng minh giả thuyết của mình, nhóm nghiên cứu do tiến sĩ Xi Zhang đứng đầu đã tính toán được mức độ tăng làm lạnh, bắt nguồn từ hoạt động phân tử và tiến hành các thí nghiệm cho thấy, đây là thủ phạm gây ra các khác biệt về đóng băng giữa nước nóng và nước lạnh đã quan sát được.

Tuy nhiên, một số chuyên gia vật lý lưu ý rằng, cách giải thích trên hiện không thể dùng để dự đoán các đặc tính mới của nước, vốn có thể được tạo ra từ cách làm ngắn các liên kết cộng hóa trị. Vì vậy, vẫn còn một bước cần giải quyết trước khi bí ẩn được giải đáp thỏa đáng.

Theo Daily Mail/Vietnamnet, 06/11/2013
Đăng ngày 07/11/2013
Tuấn Anh
Khoa học

Ảnh hưởng của nhiệt độ lên tỉ lệ giới tính ấu trùng tôm sú

Ở tôm sú, con cái lớn nhanh và có kích thước lớn hơn con đực. Tác động của nhiệt độ có thể làm tăng đáng kể sự biểu hiện của các gen xác định giới tính, giúp cải thiện tỷ lệ giới tính như mong muốn trong đàn.

tôm sú
• 16:28 23/09/2021

Trung Quốc chuyển sang nuôi tôm sú vì giá cao

Người nuôi tôm ở Trung Quốc đang chuyển sang nuôi tôm sú nhiều hơn do giá tốt hơn, theo Chủ tịch Hiệp hội Thủy sản lớn nhất của Trung Quốc.

tôm sú
• 18:44 17/08/2021

Nuôi tôm thâm canh bổ sung thức ăn tươi sống

Thử nghiệm nuôi tôm sú bằng tảo lục sợi (Chaetomorpha sp.) và ốc (Stenothyra sp.) cho thấy cải thiện tăng trưởng, nâng cao năng suất và tăng cường hấp thu, chuyển hóa thức ăn nhân tạo góp phần giảm chi phí sản xuất cho người nuôi.

ốc cho tôm ăn
• 17:12 28/07/2021

Hiệu quả từ nuôi tôm kết hợp thả cá rô phi xử lý nguồn nước

Hiện nay, nuôi tôm kết hợp cá rô phi xử lý nước ở ấp Vĩnh Điền (xã Long Điền Đông, huyện Đông Hải) được xem là mô hình cho hiệu quả kinh tế cao.

Cá rô phi
• 10:23 19/07/2021

Mô hình CTU-RAS quy mô nông hộ - Giải pháp cho ngành tôm

Nuôi siêu thâm canh tôm thẻ chân trắng đã từng bước khẳng định vị thế trong ngành hàng tôm của Việt Nam, không ngừng gia tăng về diện tích nuôi và sản lượng nuôi.

Tôm
• 08:00 04/11/2025

Tên khoa học của tôm thẻ chân trắng là Penaeus vannamei hay Litopenaeus vannamei?

Nhiều người không khỏi bối rối khi bắt gặp hai tên khoa học của tôm thẻ chân trắng là: Penaeus vannamei và Litopenaeus vannamei. Vậy, đâu mới là danh pháp chính xác theo hệ thống phân loại khoa học hiện đại, và tại sao sự nhầm lẫn này lại tồn tại?

tên khoa học của tôm thẻ chân trắng
• 15:21 17/07/2025

Vắc-xin uống từ vi tảo

Trong bối cảnh ngành nuôi trồng thủy sản toàn cầu đang chịu áp lực bởi các đợt bùng phát dịch bệnh nghiêm trọng, vắc-xin được xem là giải pháp hiệu quả để nâng cao miễn dịch và giảm sự phụ thuộc vào hóa chất. Một xu hướng nổi bật gần đây là ứng dụng vi tảo làm nền tảng sản xuất vắc-xin, mở ra triển vọng phát triển các loại vắc-xin uống bền vững, hiệu quả và ít tốn kém.

Vi tảo
• 10:50 13/06/2025

Nguyên liệu lên men: Một xu hướng mới trong dinh dưỡng thủy sản

Thức ăn thương mại đóng vai trò then chốt trong sản xuất nuôi trồng thủy sản, do chiếm từ 50% đến 70% tổng chi phí sản xuất.

Thức ăn tôm
• 10:50 03/06/2025

Novaland bất ngờ lấn sân sang thủy sản

Thông qua công ty con là Địa ốc Ngân Hiệp, Tập đoàn Novaland vừa chính thức nắm giữ hơn 24% vốn tại Tổng công ty Thủy sản Việt Nam (Seaprodex). Động thái này được xem là bước đi chiến lược nhằm đa dạng hóa hệ sinh thái kinh doanh bên cạnh lĩnh vực cốt lõi là bất động sản.

Seaprodex
• 15:48 03/01/2026

Tại sao vỏ tôm không chứa nhiều canxi như chúng ta lầm tưởng?

Từ trước đến nay, nhiều người vẫn tin rằng vỏ tôm là bộ phận chứa nhiều canxi nhất và việc ăn cả vỏ sẽ giúp bổ sung khoáng chất này cho cơ thể. Tuy nhiên, dưới góc nhìn khoa học, đây là một quan niệm chưa chính xác.

Vỏ tôm
• 15:48 03/01/2026

Xu hướng nuôi ruồi lính đen làm thức ăn thủy sản

Giá bột cá tăng phi mã đang bào mòn lợi nhuận của người nuôi tôm cá. Trong bối cảnh đó, mô hình nuôi ruồi lính đen nổi lên như một giải pháp đột phá, hứa hẹn vừa giảm chi phí thức ăn, vừa giải quyết bài toán môi trường theo hướng kinh tế tuần hoàn.

Ruồi lính đen
• 15:48 03/01/2026

Thói quen tiêu thụ tôm tại thị trường phương Đông và phương Tây

Sự khác biệt trong cách ăn tôm không đơn thuần là khẩu vị, mà phản ánh hai triết lý văn hóa ẩm thực đối lập giữa phương Đông và phương Tây – từ việc ăn đầu tôm, giữ vỏ, rút chỉ lưng cho đến cách chế biến và thưởng thức.

Món tôm
• 15:48 03/01/2026

Gia Lai chuyển đổi nghề, giải bản tàu cá: Giải pháp căn cơ cho sinh kế ngư dân

Trong bối cảnh nguồn lợi thủy sản ngày càng suy giảm, yêu cầu quản lý nghề cá ngày một chặt chẽ, việc bảo đảm sinh kế ổn định cho ngư dân đang trở thành thách thức lớn đối với các địa phương ven biển.

Vận chuyển cá
• 15:48 03/01/2026
Some text some message..