Malanginspirasi.com – Fenomena aneh namun nyata yang dikenal sebagai Efek Mpemba. Dalam kondisi tertentu, air panas bisa membeku lebih cepat daripada air dingin ketika ditempatkan dalam freezer yang sama.
Kondisi ini tampaknya bertentangan dengan intuisi dasar fisika dan sering disebut sebagai salah satu paradoks paling menarik dalam termodinamika.
Awal Mula Ditemukan
Dinamai sebagai Efek Mpemba sendiri karena berasal dari Erasto Mpemba, seorang siswa sekolah menengah asal Tanzania yang pertama mengamatinya pada tahun 1963.
Saat membuat es krim bersama teman-temannya, ia dengan tidak sabar memasukkan campuran gula dan susu ke dalam mesin pembuat es krim saat masih panas. Alih-alih membiarkannya dingin terlebih dahulu.
Yang mengejutkan, es krim buatannya mendingin lebih cepat daripada es krim buatan teman-teman sekelasnya.
Dengan bantuan seorang profesor fisika, Mpemba mengulangi pengamatannya dalam percobaan yang melibatkan dua gelas air, satu panas dan satu lebih dingin, dalam freezer.
Baca Juga:
Fenomena Brine Pools, Kolam Asin Mematikan di Laut
Hasilnya sering kali menunjukkan bahwa air panas bisa mencapai keadaan beku lebih cepat.
Pengamatan Mpemba mengkonfirmasi dugaan beberapa pemikir paling dihormati dalam sejarah, seperti Aristoteles, Rene Descartes, dan Francis Bacon.
Mereka juga berpendapat bahwa air panas membeku lebih cepat daripada air dingin.
Alasan hal ini bisa terjadi adalah pertanyaan yang hingga kini belum sepenuhnya terjawab, dan para ilmuwan masih memperdebatkan mekanisme di baliknya.
Teori-Teori Mengenai Efek Mpemba
Beberapa teori ilmiah yang diajukan untuk menjelaskan Efek Mpemba melibatkan beberapa faktor fisika berbeda.
Salah satu penjelasan klasik berkaitan dengan penguapan. Air panas cenderung mengalami penguapan lebih cepat, sehingga volume air yang harus dibekukan menjadi lebih kecil.
Dengan massa yang lebih sedikit, air kehilangan panas lebih cepat sehingga mempercepat pembekuan.
Faktor lain yang sering disebut adalah konveksi internal dan konsentrasi gas terlarut.
Air panas biasanya mengandung lebih sedikit gas terlarut dibandingkan air dingin karena pemanasan mendorong gas keluar.
Kondisi ini dapat mengubah cara air kehilangan panas dan membentuk inti kristal es (nucleation) yang memicu pembekuan.
Di lansir dari laman phsy.org, para peneliti seperti James Brownridge dari State University of New York juga menyoroti peran superpendinginan (supercooling).
Suatu keadaan di mana air mendingin di bawah titik beku sebelum akhirnya mulai membeku. Serta keberadaan impurities (zat terlarut) yang menentukan kapan es mulai terbentuk.
Ketika campuran kondisi dan kotoran berbeda (seperti debu, bakteri, dan garam terlarut), air panas dapat mulai membeku lebih cepat dalam pengaturan tertentu.
Tak Selalu Ber-hasil Sama
Namun, Efek Mpemba bukanlah fenomena yang terjadi setiap kali atau dalam semua kondisi. Banyak percobaan gagal mereplikasi hasil ini secara konsisten.
Beberapa ilmuwan berpendapat bahwa efek tersebut mungkin tergantung pada parameter eksperimen yang sangat spesifik.
Seperti bentuk wadah, volume air, jenis freezer, atau bahkan posisi termometer, sehingga hasilnya bisa berbeda dari satu pengujian ke pengujian lain.
Penelitian terbaru pun menunjukkan bahwa Efek Mpemba tidak hanya menarik di dunia air murni.
Tetapi juga dalam sistem fisika lain seperti cairan granular atau komponen mikroskopis yang dipelajari dengan laser dan model energi klasik.
Hal ini menunjukkan betapa kompleksnya proses pendinginan dan pembekuan di tingkat molekuler.
Meski masih kontroversial dan belum sepenuhnya dipahami, Efek Mpemba tetap menjadi salah satu fenomena fisika paling menarik yang menyentuh kehidupan sehari-hari.
Ia menunjukkan bahwa alam, bahkan dalam hal sesederhana pembekuan air.
Sering menyimpan jawaban yang jauh lebih rumit dan menakjubkan daripada yang terlihat pada pandangan pertama.
