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Convección

La convección es lo que sucede cuando un líquido se mueve mientras está siendo enfriado o calentado. Lo que ocurre es que, el agua caliente es menos densa que el agua fría (hasta los 4ºC), entonces, cuando el recipiente con el agua caliente está siendo enfriado, el agua fría, que en general a estará más cerca de las paredes del recipiente, tenderá a ir para el fondo de este. Esto generará una circulación de agua será la responsable del efecto Mpemba.

A partir de los 4ºC, el agua más fría es menos densa que el agua caliente. Esto resulta en que en el recipiente con agua fría, llegado al punto de congelación, se forme una capa de hielo en la superficie, que dificulta la congelación del agua que quedó debajo. En el recipiente con agua inicialmente caliente, la convección no permite que se forme esta capa de hielo que impida la solidificación total del agua, y por lo tanto, se congela primero.

Evaporación

Esta explicación es sencilla y tal vez la más intuitiva. A medida que el recipiente con agua más caliente empieza a enfriarse, puede perderá una cantidad considerable de masa gracias a la evaporación de una parte. De esta manera, el recipiente que inicialmente contenía al agua más caliente puede llegar más rápido a la congelación que el otro recipiente, a pesar de que la masa de hielo resulte menor en el agua que se congeló primero. El problema con esta explicación es que sólo puede describir una pequeña parte de los casos en los que se observa este efecto, ya que no es aplicable para aquellas experiencias en las que se usan recipientes cerrados. 

ISTOCK/THINKSTOCK

A pesar de que se ha repetido la experiencia gran cantidad de veces por distintos profesores investigadores, no hay consenso general sobre cuál es la explicación más adecuada. ¿Cuál de estas te parece a ti las más acertada?