Gefriert heißes Wasser schneller als kaltes Wasser?

Feststellen, ob heißes Wasser schneller als kaltes Wasser Einfrieren kann, mag wie ein Kinderspiel. Denn immerhin gefriert Wasser bei 0 Grad Celsius. Und würde nicht Wasser heiß genug, um E. Coli-Bakterien (ca. 120 Grad Fahrenheit oder 50 Grad Celsius) töten einen längeren Weg als kühleres Wasser bei einem Sturz New England Strand (etwa 60 Grad Celsius oder 15 Grad Celsius) in eine eisige Zukunft als Eis? Während eine logische Annahme stellt sich heraus, dass heißes Wasser vor kühleren Wasser unter bestimmten Bedingungen einfrieren kann.

Diese scheinbaren Eigenart der Natur ist die "Mpemba-Effekt", benannt nach der tansanischen High-School-Schüler Erasto Mpemba, wer es zuerst im Jahre 1963 beobachtet. Der Mpemba-Effekt tritt auf, wenn zwei Körper von Wasser mit unterschiedlichen Temperaturen, die gleichen Subzero ausgesetzt sind Umgebung und wärmeres Wasser gefriert erste. Mpemba Beobachtungen bestätigen die Vermutungen einiger der am meisten verehrten Denker der Geschichte, wie Aristoteles, René Descartes und Francis Bacon, der dachte auch, dass heißes Wasser schneller als kaltes Wasser gefror.

Verdampfung ist der stärkste Kandidat den Mpemba-Effekt zu erklären. Heißes Wasser in einem offenen Behälter gelegt zu kühlen beginnt, verringert sich die Gesamtmasse als Teil des Wassers verdunstet. Mit weniger Wasser zu frieren kann der Vorgang weniger Zeit dauern. Aber das funktioniert nicht immer, insbesondere bei Verwendung von geschlossenen Behältern, das verdunstetes Wasser an der Flucht zu verhindern.

Und Verdunstung möglicherweise nicht der einzige Grund, warum das Wasser schneller gefrieren kann. Möglicherweise gibt es weniger gelöstes Gas in das wärmere Wasser, das seine Fähigkeit, Wärme, so dass sie schneller abkühlen zu leiten reduzieren kann. Polnischer Physiker in den 1980er Jahren waren jedoch nicht in der Lage, diese Beziehung schlüssig darlegen.

Eine ungleichmäßige Temperaturverteilung im Wasser könnte auch den Mpemba-Effekt erklären. Warmes Wasser steigt nach oben eines Containers, bevor er entkommt verdrängen das kalte Wasser darunter und die Schaffung von "hot-Top.", Diese Bewegung von heißem Wasser, und kaltem Wasser nach unten wird eine Konvektion aktuelle genannt. Diese Ströme sind eine beliebte Form der Wärmeübertragung in Flüssigkeiten und Gasen, Auftritt im Ozean und auch im Heizkörper, die einen kühlen Raum zu erwärmen. Mit dem Kühler Wasser an der Unterseite schafft diese ungleichmäßige Temperaturverteilung Konvektionsströme, die der Abkühlvorgang zu beschleunigen. Auch mit mehr Boden zu decken, um einzufrieren kann die Temperatur des heißeren Wassers mit einer schnelleren Rate als das kühlere Wasser fallen.

Also versuchen Sie das nächste Mal Ihre Eiswürfelbehälter zu füllen mit warmen Wasser. Möglicherweise müssen Sie Eiswürfel Ihren Drink noch schneller abkühlen lassen.

Diese Antwort ist von Scienceline, ein Projekt der New York University Wissenschaft, Gesundheit und Umwelt-Reporting-Programm zur Verfügung gestellt.

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