Benarkah Air Panas Lebih Cepat Beku dari Air Dingin?

Sejumlah hidangan berbuka puasa menggunakan es sebagai bahannya. Namun ada fakta unik dalam pembuatan material berbahan dasar air tersebut.

Air panas kerap disebut dapat membeku lebih cepat dibandingkan air dingin. Meski secara logika dasar hal ini cukup aneh, tetapi percobaan dari sejumlah peneliti membuktikan hal tersebut.

Fenomena ini telah dikenal selama berabad-abad, dan dijelaskan oleh para filsuf seperti Aristoteles, Bacon, dan Descartes. Namun fenomena ini baru diperkenalkan ke komunitas ilmiah modern pada 1969 oleh seorang murid sekolah menengah di Tanzania bernama Mpemba.

Fenomena air panas dapat membeku lebih cepat daripada air dingin disebut dengan Mpemba effect atau efek Mpemba, seperti dikutip dari University of California.

Menurut Seorang Ahli Fisika dari St. Norbert College di Wisconsin, Amerika Serikat, Takamasa Takahashi, air panas membeku lebih cepat daripada air dingin dalam kondisi tertentu.

"Dibutuhkan 540 kalori untuk menguapkan satu gram air, sedangkan dibutuhkan 100 kalori untuk membawa satu gram air cair dari 0 derajat Celcius ke 100 derajat Celcius," katanya, seperti dikutip Scientific American.

"Ketika air lebih panas dari 80 derajat Celcius, laju pendinginan dengan proses penguapan cepat sangat tinggi karena setiap gram penguapan menarik setidaknya 540 kalori dari air yang tertinggal," tambahnya.

Kalor yang dibutuhkan tersebut sangat tinggi jika dibandingkan dengan satu kalori per derajat Celcius yang dibutuhkan untuk membekukan air dalam temperatur normal.

Meski demikian, air panas tidak akan membeku lebih cepat dari air dingin. Namun air panas akan lebih cepat membeku dibandingkan air yang agak hangat.

"Air pada 100 derajat Celcius, misalnya, akan membeku sebelum air yang lebih hangat dari 60 derajat Celcius tetapi tidak [akan membeku] lebih cepat dari air yang lebih dingin di bawah 60 derajat Celcius," ujar Takahashi.

"Fenomena ini terutama terlihat ketika luas permukaan yang mendingin oleh penguapan yang cepat lebih besar dibandingkan dengan jumlah air ada, seperti ketika Anda mencuci mobil dengan air panas pada hari musim dingin," tambahnya.

Kemudian kondisi lain yang membuat air panas membeku lebih cepat daripada air dingin adalah ketika kedua air ini disimpan dalam sebuah panci dan diletakkan di kulkas.

"Jika air cukup dingin, mendekati empat derajat Celcius (suhu di mana air memiliki kepadatan tertinggi), maka air yang hampir membeku di bagian bawah akan naik ke atas. Arus konveksi akan terus berlanjut hingga seluruh badan air bersuhu 0 derajat Celcius, di mana semua air akhirnya membeku," jelas Takahashi.

Sedangkan jika airnya panas, air yang lebih dingin pada bagian bawah akan membeku, sementara air yang lebih hangat berada di bagian atas panci.

Kondisi ini membuat tidak adanya konveksi yang memperlambat proses pembekuan dan bagian bawah akan mulai membeku sementara bagian atas tetap hangat.

Kemudian setelah dikombinasikan dengan efek evaporasi, air panas akan membeku lebih cepat daripada air dingin.