Единого объяснения физическому механизму быстрого замерзания горячей воды нет. 1 Несколько гипотез:

• Испарение. 1 Горячая вода быстрее испаряется, уменьшая свой объём, благодаря чему она остывает за меньшее время. 1
• Конвекция. 1 Это процесс, когда жидкость или газ сами перемешиваются из-за разницы температур. 1 В горячей воде эти движения сильнее, что помогает теплу равномернее распределяться и ускоряет охлаждение, тогда как в холодной воде потоки слабые, поэтому она охлаждается медленнее. 1
• Различие в растворённых газах. 1 В холодной воде больше растворённых газов, которые могут замедлять процесс замерзания. 1 В горячей воде их меньше. 2
• Количество энергии в водородных связях между молекулами воды. 2 В водородных связях горячей воды хранится больше энергии, а значит, её высвобождается больше при охлаждении до минусовых температур. 2 По этой причине застывание происходит быстрее. 2

Явление, когда горячая вода замерзает быстрее холодной, называется эффектом Мпембы. 13