Wann gefriert Wasser bei -60 Grad?
An alle Physiker da draußen:
Also mein Vater meint, dass bei ‐60 Grad innerhalb von 3 Sekunden ein Glas Wasser SOFORT gefrieren würde.
Das erscheint mir jedoch als seeehhr unrealistisch. Deshalb jetzt die Frage an euch:
Ist das möglich?
4 Antworten
Die Wärmekapazität von Wasser beträgt 4,2 kJ/kg*K. Die Schmelzenthalpie 333,5 kJ/kg. Mit anderen Worten muss zum Gefrieren so viel Energie entzogen werden wie zur Abkühlung um ~ 80 Grad.
Und wenn du ein Glas mit kochendem Wasser betrachtest, wie lange dauert es, bis das auf ~ 20 °C abgekühlt ist? Klar, die Temperaturdifferenz und damit der Wärmeverlust werden mit der Zeit kleiner, aber die Erfahrung zeigt, dass man sich minutenlang die Zunge verbrennen kann. Sekunden sind da völlig unrealistisch.
Was anderes ist es, wenn man kochendes Wasser hochschleudert. Das kommt dann als Schnee runter, und das wird gern als Beispiel für den Mpemba-Effekt benutzt. Man sollte aber berücksichtigen, dass kochendes durchaus merklich dünnflüssiger ist, also viel leichter in kleine Tröpfchen zerspritzt.
Welche Temperatur hat das Wasser im Glas?
Aber mal angesehen davon sind 3 Sekunden zu schnell, um es im Glas gefrieren zu lassen
Es sei denn es ist heis und wird ausgeschűttet
https://m.youtube.com/watch?v=NrRcCNKD4AY
Oder es das Wasser ist schon unter 0 grad .
Ein "Sofort" (also etwas unendlich schnelles) gibt es in der Physik nicht.
Dein Vater müsste als das "Sofort" und die Bedingungen genaustens definieren.
- Wie warm ist das Wasser am Anfang?
- Wie gross ist das Glas, und aus welchem Material, wieviel Wasser ist drin?
- Wie schnell ist es in einem Medium von -60°, und welches Medium is es? In Luft geht es vieeel länger, als wenn du es über eine -60° kalte Platte leerst.
- Was ist gemeint mit "das Glas Wasser gefriert"?
- Heisst das, die erste Eisschicht oben drüber?
- Heisst es, voll durchgefroren?
Wie das Video zeigt, ist es bei feinverteiltem Wasser möglich.
Bei einem "Glas Wasser" sicher nicht
reine labortechnikangelegenheit .
sonst überlege , wie kommt fließendes wasser bei -60 ins glas .
Ich meinte, dass das Wasser schon drinnen war und mann theoretischer weise "rausgeht" (z.B. wie in Sibirien im Winter) und aus der Normaltemperatur aussteigt und sich in ein kälteres Außenmedium begibt.