Air Panas Lebih Cepat Beku ketimbang Air Dingin, Benarkah?

Air panas lebih cepat membeku dari air dingin, hal itu disebut dengan efek Mpemba. Efek tersebut dinamai setelah siswa Tanzania yang pada tahun 1963 memperhatikan bahwa adonan es krim panas membeku lebih cepat daripada yang dingin. Efek ini pertama kali diamati oleh Aristoteles pada abad ke-4 SM, kemudian Francis Bacon dan René Descartes. Sayangnya, efek ini tidak selalu muncul - air dingin sering kali membeku lebih cepat dari air panas.

Namun, efek Mpemba ini terjadi secara teratur, dan belum pernah ada yang bisa menjawab mengapa. Saat ini, tim fisikawan dari Nanyang Technological University di Singapura, yang dipimpin oleh Xi Zhang, telah menemukan bukti bahwa ikatan kimia yang mengukuhkan air lah yang memunculkan efek tersebut.

Setiap molekul air terdiri dari satu atom oksigen yang terikat secara kovalen dengan dua molekul hidrogen. Ikatan ini melibatkan atom yang berbagi elektron. Molekul air yang terpisah juga terikat oleh kekuatan lebih lemah yang dihasilkan oleh ikatan hidrogen. Kekuatan ini terjadi ketika atom hidrogen dari satu molekul air berada di dekat atom oksigen dari yang lain. Tim tersebut menyatakan bahwa obligasi inilah yang yang menyebabkan efek Mpemba.

Mereka mengusulkan, ketika molekul air dibawa ke dalam kontak yang dekat, penolakan alami antara molekul menyebabkan ikatan kovalen untuk meregangkan dan menyimpan energi. Ketika cairan menghangat, ikatan hidrogen meregang seiring dengan kurangnya kepadatan air dan berpencarnya molekul, dilansir dari IFL Science.

Peregangan dalam ikatan hidrogen memungkinkan ikatan kovalen untuk rileks dan sedikit mengecil sehingga mereka melepaskan energinya. Proses ikatan kovalen yang melepaskan energinya pada dasarnya sama dengan pendinginan, jadi, secara teori air hangat seharusnya mendingin lebih cepat dari pada air dingin itu sendiri.