Warm water bevriest sneller dan koud water?

Moderators: Neonlight, C_arola, Firelight, Sica, Dyonne, NadjaNadja, balance, Essie73

Toevoegen aan eigen berichten
 
 
Ibbel

Berichten: 51769
Geregistreerd: 01-09-04
Woonplaats: West-Veluwe

Link naar dit bericht Geplaatst: 07-02-12 11:25

jrxs4all schreef:
Luckystory schreef:
Het zou alleen kloppen in labo-omstandigheden.
Niet in open lucht. ;)


Ik heb net de proef op de som genomen, onder praktijkomstandigheden.

Een emmer gevuld met handwarm water en een andere identieke emmer met koud water. Naast elkaar buiten gezet bij ongeveer -10. Een paar uur later zat op de emmer met het koude water een dikke laag ijs en de andere emmer was nog helemaal open.

Ook is de specieton waar de paarden uit drinken en die ik vanmiddag had bijgevuld met warm water (eindresultaat lauw water) nog vrijwel open.

Als paardenbezitter kun je het Mpemba effect dus vergeten en is het slim om buiten warm water toe te voegen :P

Ik heb nu 2 potten met water buiten staan waarvan de ene koud en de andere gloeiend heet en net gekookt, misschien maakt dat laatste wat uit. Eigenlijk denk ik van niet.

Ik vermoed eerder dat het Mpemba effect alleen optreedt als het water volledig stil staat, zoals in een vriezer en dat het effect met superkoeling (water kouder dan 0 graden) te maken heeft.

<knip>.


En dit klopt dus inderdaad. Mpemba treedt alléén op onder lab-omstandigheden, en heeft vermoedelijk idd met superkoeling te maken.

Wat overigens een bijkomend effect heeft als je (voldoende) warm water bij koud water met ijsbrokken doet: je smelt de ijsbrokken. IJsbrokken werken als condensatiekernen, waardoor je heel snel weer ijsgroei/ijsvorming krijgt. Haal je die restanten ijs weg, dan heb je ook minder snel ijsgroei terug. Je koude water blijft dus langer vloeibaar zonder ijsschotsen in het water dan met. Daarom werkt ijstransplantatie ook zo goed...

Ik vul dus al jaren warm water aan bij mijn half bevroren speciekuipen, en heb daardoor veel minder (dik) ijs in m'n bakken.

Wat overigens ook helpt is je waterbakken onder een afdak zetten. Uitstraling (verdamping dus eigenlijk) zorgt ook voor sneller bevriezen.

Shadow0

Berichten: 45044
Geregistreerd: 04-06-04
Woonplaats: Utrecht

Link naar dit bericht Geplaatst: 07-02-12 12:10

Ibbel schreef:
Wat overigens ook helpt is je waterbakken onder een afdak zetten. Uitstraling (verdamping dus eigenlijk) zorgt ook voor sneller bevriezen.


Straling is iets heel anders dan verdamping.

jrxs4all

Berichten: 66
Geregistreerd: 07-02-07

Link naar dit bericht Geplaatst: 07-02-12 12:59

Uitstraling (afgifte van infraroodstraling) is inderdaad iets heel anders dan verdamping, maar ik denk wel dat een afdak helpt om uitstraling te verminderen. Verdamping zal ook zorgen voor sneller bevriezen (omdat het volume vermindert), maar daar is weinig tegen te doen.

Verwijderen (niet smelten) van de ijsbrokken zal ongetwijfeld helpen tegen bevriezen, maar ik denk dat dat alleen komt doordat aanwezige ijsbrokken het warme water sneller doen afkoelen. Net als dat je colaatje koud wordt als je er een ijsblokje in gooit.

Het heeft volgens mij niets te maken met condensatiekernen (beter gezegd nucleatiekernen) in het ijs, die er voor zouden zorgen dat water sneller bevriest. Superkoeling lijkt me niet mogelijk in een waterbak buiten, daarvoor is het water te veel in beweging. En er zit sowieso al veel vervuiling in zo'n bak die als nucleatiekern kan dienen.

Maar ik zal ook dat gaan proberen met een emmer vol gesmolten sneeuw, die zal ik buiten zetten zodra het kamertemperatuur heeft aangenomen, samen met een emmer leidingwater van kamertemperatuur.

Sneeuwwater zit vol nucleatiekernen, dat is perfect om superkoeling te voorkomen en zorgt dan dus voor sneller bevriezen, zie nogmaals:
http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1003/1003.3185.pdf

Knakker

Berichten: 9012
Geregistreerd: 04-05-07

Link naar dit bericht Geplaatst: 07-02-12 13:56

lijkt mij ook onlogisch, maar het zal wel wetenschappelijk onderbouwd zijn.

ik geef mijn dieren ook lauw water met het idee dat het minder snel zal bevriezen.

Quir

Berichten: 17886
Geregistreerd: 13-07-05
Woonplaats: Zweden

Re: Warm water bevriest sneller dan koud water?

Link naar dit bericht Geplaatst: 07-02-12 14:19

In het lab is het inderdaad zo dat heet water veel sneller bevriest dan koud water. Het gaat dan ook niet om hand warm water (want dat is lauw, niet heet!!).

Zelf vaak zat uitgetest en het is gewoon echt zo, heeft met scheikunde te maken en als je begrijpt hoe het in elkaar zit is het ook erg logisch.

Knakker

Berichten: 9012
Geregistreerd: 04-05-07

Link naar dit bericht Geplaatst: 07-02-12 14:21

daarom, het zal best zo zijn, het komt niet uit de lucht vallen.

Maar toch: als je simpel nadenk... (waarschijnlijk te simpel...)

jrxs4all

Berichten: 66
Geregistreerd: 07-02-07

Link naar dit bericht Geplaatst: 07-02-12 17:15

Quir schreef:
In het lab is het inderdaad zo dat heet water veel sneller bevriest dan koud water. Het gaat dan ook niet om hand warm water (want dat is lauw, niet heet!!).

Zelf vaak zat uitgetest en het is gewoon echt zo, heeft met scheikunde te maken en als je begrijpt hoe het in elkaar zit is het ook erg logisch.


Leg het even uit dan :D

Ook in het lab kun je niet zonder meer stellen dat heet water eerder bevriest. Je moet er best wat moeite voor doen om dat effect te krijgen, maar het kan inderdaad wel.

Neem je hetzelfde gesloten buisje water en verhit je dat tot een willekeurige temperatuur, dan zal het altijd langer duren voordat het water bevriest naarmate de temperatuur hoger is (zie pagina 5 en 6 van het aangehaalde onderzoek).

Simpel nadenken geeft daar inderdaad het goede antwoord: heet water heeft meer tijd nodig om af te koelen en dan duurt het dus ook langer voor het bevriest. Je kunt zelfs uitrekenen hoeveel langer heet water nodig heeft om te koelen (Newton's law of cooling), in het onderzoek staan ook diverse grafiekjes daarvan.

De truc lukt alleen als je door het verhitten het vriespunt van het water verhoogt, heet water bevriest dan eerder omdat het bij een hogere temperatuur bevriest.

Mijn proef met sneeuwwater moet nog even wachten, het duurt best heel lang voor een emmer sneeuw smelt bij kamertemperatuur *D

Knakker

Berichten: 9012
Geregistreerd: 04-05-07

Link naar dit bericht Geplaatst: 08-02-12 09:27

hoe kun je dan het vriespunt van heet water verhogen?

jrxs4all

Berichten: 66
Geregistreerd: 07-02-07

Re: Warm water bevriest sneller dan koud water?

Link naar dit bericht Geplaatst: 08-02-12 11:59

Verhitten van water verhoogt soms (dus niet altijd) het vriespunt, als er door het verhitten meer nucleatiekernen in het water ontstaan. Dat zou bijvoorbeeld kunnen komen doordat er materiaal van de pot of ketel waarin het water wordt verhit in het water oplost.

Water met veel nucleatiekernen bevriest gewoon bij 0 graden. Terwijl heel "schoon" water onder de juiste omstandigheden in het laboratorium kan superkoelen tot ver onder de 0 graden en pas bij veel lagere temperaturen dan 0 graden bevriest. Supergekoeld water bevriest ook als je er iets in gooit of met de fles schudt, zie bijvoorbeeld:
http://youtu.be/HD_mQSNKhkc

Buiten, in een emmer of ton, bevriest water altijd bij 0 graden. En daarom bevriest warm water daar ook altijd later dan koud water, omdat warm water meer tijd nodig heeft om tot 0 graden af te koelen. Precies wat je zou verwachten als je er simpel over nadenkt.

Ik heb het gisteravond nog geprobeerd met 2 emmers, 1 met gesmolten sneeuwwater (gesmolten sneeuw bevat veel nucleatiekernen) en 1 met leidingwater. Eerst gewacht tot beide emmers kamertemperatuur hadden aangenomen en ze daarna buiten gezet. Zoals verwacht bevroren beide emmers even snel.

Gooi dus maar rustig warm water in de drinkbak van de paarden, het bevriest echt later dan koud water.

Knakker

Berichten: 9012
Geregistreerd: 04-05-07

Link naar dit bericht Geplaatst: 08-02-12 13:38

gelukkig, nou snap ik het weer! Ik blijf inderdaad lekker doorgaan met het warme water geven.
Bedankt voor je uitleg!

petitparis

Berichten: 16335
Geregistreerd: 19-01-09
Woonplaats: Hulshout (België)

Link naar dit bericht Geplaatst: 08-02-12 13:52

je kan ook vloeistoffen koelen tot rond hun vriespunt zonder dat ze uit kristaliseren en door een kras (een onzuiverheid) te creëren, kristalliseert de vloeistof in snel tempo uit en krijg je een vaste massa.

wel grappig vond ik een reportage over lapland. Daar gooide ze een emmer heet water de lucht in en er viel sneeuw :)

Luckystory
Berichten: 3483
Geregistreerd: 13-12-05

Link naar dit bericht Geplaatst: 08-02-12 13:55

petitparis schreef:
je kan ook vloeistoffen koelen tot rond hun vriespunt zonder dat ze uit kristaliseren en door een kras (een onzuiverheid) te creëren, kristalliseert de vloeistof in snel tempo uit en krijg je een vaste massa.

Dat is 1 van de redenen waarom in open lucht koud water (rond het vriespunt) mogelijk wel sneller bevriest dan warm water. ;)