Évaporation : L'eau chaude a un taux d'évaporation plus élevé que l'eau froide. À mesure que l’eau chaude s’évapore, elle perd de la masse, ce qui peut entraîner une diminution du temps de congélation global.
Convection : L’eau chaude subit également une convection, où l’eau chaude monte et l’eau plus froide descend. Cela crée un modèle de circulation qui peut aider à répartir la chaleur plus uniformément, conduisant à une congélation plus rapide.
Gaz dissous : L'eau chaude peut contenir moins de gaz dissous que l'eau froide. Les gaz dissous peuvent agir comme sites de nucléation pour la formation de cristaux de glace, de sorte que leur absence dans l'eau chaude peut contribuer à une congélation plus rapide.
Surfusion : L'eau froide est plus sujette à la surfusion, où elle reste à l'état liquide en dessous de son point de congélation. Lorsque l’eau surfondue est agitée ou perturbée, elle peut geler soudainement, ce qui peut donner l’impression qu’elle a gelé plus rapidement que l’eau chaude.
Il est important de noter que l'effet Mpemba n'est pas toujours observé et peut dépendre de conditions expérimentales spécifiques, telles que le volume et la forme du récipient d'eau, la différence de température entre l'eau chaude et l'eau froide et la présence d'impuretés. Malgré les recherches en cours, l’effet Mpemba reste un phénomène intrigant qui remet en question notre compréhension de la manière dont se produisent le transfert de chaleur et les transitions de phase.