¿El Agua Fría Hierve antes y la Caliente se Congela más Fácil?

Se cree que el agua fría hierva más rápido que la caliente, sin embargo esta afirmación es errónea, la noción de que un cuerpo de agua fría alcance la temperatura de ebullición más rápidamente que un cuerpo idéntico de agua caliente, bajo los mismos parámetros, es simplemente falso.

Este mito de cocina, pudo haberse originado para animar a la gente a cocinar con agua fría y no caliente, que puede contener más impurezas.

Pero bajo las circunstancias correctas, el fenómeno inverso si puede darse, y el agua caliente puede congelarse más rápidamente que la fría. La razón, en parte, parece deberse a que el agua caliente pierde masa a causa de la evaporación, y como tiene menos masa necesita menos energía para congelarse. Este fenómeno ya fue descrito en el año 350 A.C. por Aristóteles y hoy en día es conocido como efecto Mpemba, llamado así en honor a Erasto B. Mpemba, el estudiante que lo percibió en 1963 mientras usaba leche hervida para hacer helados, y que fue quien reintrodujo el concepto en la literatura científica.

A pesar de que, a simple vista, este fenómeno parece atentar contra el sentido común, cabe aclarar que funciona solo en determinadas circunstancias. Por lo tanto, si metemos en el congelador agua a 5 grados y agua a 50 grados, el agua a 5 grados se congela antes que el agua a 50 grados.
Para entender el por qué, hay que entender las causas principales:

• el agua más caliente se evapora más.
• cuanto más caliente está un líquido, menos gases disueltos le quedan (los gases dificultan la congelación)

Imaginemos que metemos en el congelador un vaso de agua a 80°C que tarda 10 minutos en congelarse. Por otro lado, tenemos otro vaso de agua a 95ºC; podemos suponer que el segundo se congelará en un tiempo igual a lo que tarde en disminuir su temperatura a 80ºC, más los 10 minutos de congelación.
¿Es esto cierto? No del todo... La explicación radica en el cambio de las condiciones del agua al pasar de 95ºC a 80ºC.

Contrario a lo que es fácil de suponer, que cuando el agua más caliente alcance la misma temperatura que la de la otra en su inicio, debería comenzar el proceso de congelación de 10 minutos, esto no es así, ya que la disminución de 15ºC del agua más caliente produce un cambio en la masa (el agua más caliente pierde más masa por evaporación), cambios en el gas y la pureza del agua, entre otras cosas, que afectan a la velocidad de congelación de la misma.

Si se pone plástico encima de los vasos para evitar la evaporación, se sigue congelando antes el vaso más caliente, pero ahora con menos diferencia. La causa radica en la mayor convección interna (y durante más tiempo) del vaso más caliente, que favorece la transferencia de calor al congelador.
Lo fundamental del efecto Mpemba es que no se aplica a dos temperaturas cualesquiera.