Eistee bei 18°C plötzlich gefroren draussen?
Ich habe eine Flasche Eistee draussen auf einen Tisch gestellt. Die Flasche wurde zuvor gekühlt, aber nicht gefroren. Sie stand da ca. eine halbe Stunde und draussen war es gerade mal 18°C (es ist Sommer). Als ich die Flasche wieder vom Tisch genommen habe, befand sich darin plötzlich ein relatlv grosser Eisblock. Dieser war gross genug, um nicht mehr durch die Flaschenöffnung zu passen.
Wie lässt sich das erklären?
2 Antworten
Das lässt sich dadurch erklären, dass sich die Flüssigkeit in einem metastabilen Zustand befand, als sie aus dem Gefrierfach entnommen worden ist. Mann nennt diesen thermodynamischen Zustand auch unterkühlte Flüssigkeit oder Schmelze. Dieser Zustand tritt ein, wenn eine Flüssigkeit unter ihren normalen Gefrierpunkt abgekühlt wird, ohne dass es beim Erreichen des Gefrierpunktes zu einer Kristallisation kommt (Kristallisationsverzögerung). Sobald dann durch einen Kristallisationskeim oder durch mechanische Agitation (Erschütterung) die Kristallisation angeregt wird, wird die Flüssigkeit schlagartig fest. Der Eistee muss also zuvor kälter gewesen sein als sein normaler Gefrierpunkt.
Das klingt unglaubwürdig, da es meines Erachtens den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik verletzen würde, der besagt, dass Wärme immer vom wärmeren zum kälteren Körper fließt, aber nie umgekehrt.
Es wäre höchstens möglich, wenn sich im Eistee eine Substanz befand, die einen sehr niedrigen Siedepunkt hat - was aber ebenfalls nicht plausibel ist. Dann würde die Flasche geöffnet, die entsprechende Substanz ist verdampft und hat der Flüssigkeit Verdampfungswärme entzogen. Scheint aber bei Eistee ebenfalls nicht plausibel.
Das stimmt nicht so ganz. Es ist tatsächlich möglich, dass kalte Körper an wärmere Energie abgeben, allerdings ist das in der Realität so unwahrscheinlich, dass wir es nie beobachten.
Die Außentemperatur ist hier komplett irrelevant, interessant ist nur die Temperatur der Flasche mit dem Eistee