Эффект Мпембы заключается в том, что горячая вода замерзает быстрее, чем холодная. 26

Однозначного объяснения этому эффекту до сих пор не нашли. 2 Вот несколько гипотез, которые предлагают разные объяснения:

• Горячая вода быстрее испаряется. 16 Объём жидкости уменьшается, и скорость остывания увеличивается. 1
• Причина кроется в испарении растворённых в воде газов. 1 При нагревании газы испаряются, плотность воды меняется. 1 Повышение плотности увеличивает теплопроводность, охлаждение происходит быстрее. 1
• Температура воды влияет на расстояние между молекулами. 1 Чем она выше, тем сильнее отталкивающая сила и тем больше расстояние. 1 При охлаждении молекулы сближаются, выделяя энергию. 1 Отдача энергии сопровождается понижением температуры. 1
• Горячая ёмкость проплавляет намерзший лёд и напрямую соприкасается с поверхностью. 2 Это увеличивает площадь соприкосновения, в результате чего происходит быстрое замерзание тёплой воды. 3

Также есть версия, что эффект Мпембы связан с водородными связями: по мере нагревания водородные связи ослабевают, и молекулы воды в кластерах занимают такие позиции, из которых им проще переходить к кристаллической структуре льда. 67

Таким образом, однозначного ответа на вопрос, как и почему работает эффект Мпембы, нет.