Warum gefriert heißes Wasser schneller als kaltes Wasser?

8 Antworten

Daß dieser Mpemba-Effekt existiert ist erwiesen (habe ich selbst ausprobiert; Ergebnis ist signifikant, aber nicht immer reproduzierbar).

Bis jetzt gibt es keine schlüssige Erklärung.

Zu den gängigsten Hypothesen:

1) Warmes Wasser kühlt sich schneller ab als kaltes. Das ist unbestreitbar (ob durch Konvektion oder Verdampfung spielt keine Rolle). Nur: irgendwann ist das warme genauso kalt wie das kalte. Temperatur ist aber eine Zustandsfunktion, als wegunabhängig. Es ist nicht erklärbar, weshalb an diesem Punkt das heiße Wasser sich immer noch stärker abkühlen sollte als das kalte. Auch in dem recht vagen Wiki-Artikel wird in der Diskussion auf diesen Umstand verwiesen. Streng genommen dürfte das warme das kalte nicht einmal einholen, geschweige überholen.

2) Heißes Wasser enthält mehr Kondensationskeime. Das erscheint plausibler hat aber auch Probleme, aber ich kenne keine genaueren Untersuchungen.

47

Das Ausprobieren sagt aber nicht viel aus, wenn du die Bedingungen nicht verrätst. So bleiben mögliche Fehlerquellen offen:

  1. Ein Liter heißes Wasser ist nun mal weniger Masse als kaltes.
  2. Das heiße Gefäß könnte das Untergrund-Eis angeschmolzen haben, sodass die Wärmeleitung besser ist.

Das sind die, die mir gerade einfallen.

Den Masseverlust durch Verdunstung würde ich nicht so hoch einschätzen, es sei denn, die Umgebung hat Grad-Bruchteile unter 0°C.

0
25
@ThomasJNewton

2 Joghurtbecher im Winter auf das Fensterbrett, einer  mit Leitungswasser, der andere mit  abgekochtem. Becher gereinigt! Am Morgen war in einem ein massiver Eisklumpen, beim anderen eine dünne Eisschicht oben auf. Die Massen waren (nach Augenmaß) gleich. Selbst wenn sie sich um einen ml unterschieden hätten, kann ich das nicht für den Effekt verantwortlich machen. Angefroren waren beide nicht. Mir ist schon klar, daß das nicht "wissenschaftlich" ist, obwohl manche Versuche mit diesem Anspruch auch nicht genauer arbeiten. Zudem hat ein zweiter Versuch in der Tiefkühltruhe ein konträres Ergebnis gehabt.

Da dieser Effekt offensichtlich schon öfter beschrieben wurde, nehme ich an,daß er tatsächlich existiert.

Den Wikiartikel kenne ich. Ein beträchtlicher Teil z.B. der Abschnitt "Offenes System" ist nichtssagendes Geschwätz. Die "wesentlichen Einflußparameter" sind leicht zu neutralisieren.

Der Satz: "Der Mpemba-Effekt ist vollständig im Rahmen der klassischen Wärmelehre erklärbar. Mikroskopische Eigenschaften wie etwa die Struktur von Flüssigkeiten sind, abgesehen von ihrer Bedeutung für die kalorischen Daten der betrachteten Substanz, ohne Einfluss." ist schon mehr als mutig formuliert, denn gerade hier ist wohl die Ursache zu suchen.

0
47
@PFromage

Zwei Herzen schlagen, ach, in meiner Brust.

Der Winter naht, vielleicht muss ich doch selbst Hand anlegen, sprich Becher aufstellen. Dich kenne ich jedenfalls nicht als Laberkopp. Abgekochtes Wasser ist jedenfalls was anderes als kochend heißes, das wissen wir beide, und du benennst es.

... und bin so ratlos wie zuvor, ist auch ein Zitat, im Zweifel von Otto - neeeee, im Ernst.

Wozu gibt es "Jugend forscht". Die sollen das klären. Ich alter Sack hab besseres zu tun. Ich würde mich sogar als Betreuer anbieten, wenn Jugendliche das systematisch angehen wollen, mit so kleinen Tipps von einem Älteren.

0

So? Tut es das wirklich unter allen Bedingungen?

Hast du nicht vielleicht vergessen zu erwähnen, daß man keinen Deckel auf das Gefäß legen sollte? ;-)

Was möchtest Du wissen?