Warum friert heißes Wasser schneller als kalt? Warum wird die Eisbahn mit heißem Wasser gegossen?

Beschreibung des Paradoxons von Mpemba.

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Viele von uns in der Kindheit sowie in Jugendlichen experimentierten oft mit physischen Phänomenen, einschließlich des Einfrierens von Wasser. Seltsamerweise, aber viele von uns wissen, dass es aus irgendeinem Grund üblich ist, die Walzen mit heißem Wasser und nicht kalt zu füllen, weil es schneller gefriert. In diesem Artikel werden wir Ihnen sagen, warum heißes Wasser schneller als kalt in Eis wird.

Heißes Wasser friert schneller ein oder nicht?

Im Allgemeinen war diese Tatsache seit der Zeit von Aristoteles sowie Descartes für eine sehr lange Zeit bekannt. Es gab jedoch keine wissenschaftlichen Beweise. Erst 1963 begann bedeutende Arbeiten, deren Hauptaufgabe besteht darin, herauszufinden, warum dies geschieht.

Heißes Wasser friert schneller ein oder nicht:

Laut Physik widerspricht dies dem ersten Gesetz der Thermodynamik, nach dem eine Energie in eine andere fließt. Nach dem ersten Beginn der Thermodynamik sollte die erhitzte Flüssigkeit, bevor die Kühltemperatur vergehen, und die Härtungszeit viel größer sein sollte.
In der Praxis passiert es jedoch anders. Der Schuljunge dachte darüber nach, der seinem Physiklehrer die entsprechende Frage fragte. Der Junge bereitete zu Hause Eis und bemerkte, dass ein Glas mit einer warmen Flüssigkeit viel schneller als mit einer Kühle mit der gleichen Zusammensetzung der Substanz erstarrte.
Dann lachte der Lehrer nur über den Kerl und sagte, dass dies dem ersten Gesetz der Thermodynamik widerspricht, deshalb ist es unmöglich. Nach einem Besuch der Schule des berühmten Physikers Osborn stellte der Junge ihm die gleiche Frage, die den Wissenschaftler interessierte.

Welches Wasser friert schnell oder kalt schneller ein?

Seit 1963 begann Osborne, zusammen mit dem Jungen, mit dieser Ausgabe zu tun, wobei ein Artikel in der Zeitschrift Aufklärung veröffentlicht wurde. Gleichzeitig härtet die genaue Antwort, warum die erhitzte Flüssigkeit schneller als die Kälte erhalten wird.

Welches Wasser friert heiß oder kalt ein:

Nach Ansicht einiger Wissenschaftler geht eine warme Lösung im Kühlschrank mit einem Thermostat nur viel schneller in einen Festzustand ein, nur aus dem Grund, dass der Kühlschrank härter einfrieren, wenn das Signal über die Erhöhung der Temperatur in der Kammer.
Dies geschieht nicht bei gekühlter Flüssigkeit, da seine Temperatur viel niedriger ist und der Thermostat wie gewohnt funktioniert, ohne die Temperatur des Kältemittels zu verringern. Diese Version erhielt jedoch keine Bestätigung, weil die beheizte Flüssigkeit unter normalen Bedingungen in der Luft auch viel schneller als kalt härtet.
Dementsprechend befindet sich der Thermostat nicht unter normalen Straßenbedingungen, daher tritt die Kälte nicht auf.

Warum friert heißes Wasser schneller ein?

Es war jedoch möglich herauszufinden, dass die erhitzte Flüssigkeit aufgrund des Vorhandenseins einer großen Anzahl von Fleisch über der Oberfläche viel schneller härtet, da Paare auf der Oberfläche gebildet werden, das Volumen der Flüssigkeit im Behälter abnimmt . Daher ist es möglich, eine geringere Menge Flüssigkeit einzufrieren, was viel einfacher als mehr ist. In der Praxis ist der Volumenverlust jedoch unbedeutend, daher kann der Verhärtungsprozess nicht als gerechtfertigt angesehen werden.

Warum friert heißes Wasser schneller ein:

Viele Wissenschaftler sind sich einig, dass sich die erhitzte Flüssigkeit aufgrund des Vorhandenseins von Dämpfen schneller in Eis verwandelt. Eiströpfchen über der Oberfläche fallen ins Wasser, was zur Bildung der Eiskruste beiträgt, weshalb ein schneller Prozess des Eiss in Eis auftritt.
Wissenschaftler haben herausgefunden,was, Wenn Sie einen Behälter mit einer warmen Flüssigkeit auf den Schnee oder eine Eiskruste im Kühlschrank legen, beginnt er zu schmelzen, wodurch der Kontakt zwischen dem Behälter, Wasser sowie dem Kühlschrank zunimmt, dadurch erhöht Erhöhung des Kontaktbereichs, weshalb es ein schnelles Einfrieren von warmem Wasser gibt.
Kühles Wasser hat keinen solchen Effekt, da das Schneekissen unter ihm nicht schmilzt und der Prozess des Umvertreffens in Eis viel langsamer ist. Darüber hinaus war es möglich herauszufinden, dass die kalte Flüssigkeit, wenn die Temperatur reduziert wird, im oberen Teil zu härten beginnt. Infolgedessen verschlechtert sich die Prozesse des Mischens des Wassers im Wasser, daher wird der Prozess verzögert. Die erhitzte Flüssigkeit beginnt von unten zu frieren, wodurch Konvektionsprozesse und Wärmestrahlung verbessert werden.

Warum wird die Eisbahn mit heißem Wasser gegossen?

Wissenschaftler haben festgestellt, dass, wenn Sie zusätzliche mechanische Mittelung von Wasser in heißen und kalten Behältern einbeziehen, gekühltes Wasser viel schneller einfrieren. Dies liegt an der Tatsache, dass sich keine dichte Eiskruste bilden wird.

Warum die Eisbahn mit heißem Wasser gegossen wird:

Chemiker versuchten auch, dieses Paradoxon zu erklären, da es in der erhitzten Flüssigkeit gelöste Substanzen gibt, die sich am Boden absetzen, reine Wasser oben ist. Jeder weiß, dass die Salzlösung bei einer niedrigeren Temperatur als destilliertes Wasser härtet.
So versuchten sie, dieses Paradoxon zu erklären. Dementsprechend ist gekühltes Wasser starrer, es ist ausgesprochene Ionen, die in seinem gesamten Volumen enthalten sind. In diesem Fall befindet sich in heißer Flüssigkeit gelöstes Salz vorzugsweise im unteren Teil der Lösung.
Dank dessen härtet der obere Teil schneller und überträgt die reduzierte Temperatur auf die unteren Schichten der Flüssigkeit.

Friert kalt oder heißes Wasser schneller ein?

Wissenschaftler haben festgestellt, dass die kalte Flüssigkeit, wenn es eine konstante Mischung aus warmem und kaltem Wasser hat, viel schneller in Eis wird.

Kaltes oder heißes Wasser friert schneller ein:

Viele Wissenschaftler glauben, dass in warmem Wasser die Verbindungen zwischen den Molekülen gedehnt sind, so dass das Wasserstoffmolekül im Raum auch voluminöser ist. Bei scharfes Wasserkühlung sind diese Anschlüsse mit einer sehr starken Temperaturabnahme zerrissen.
Dies verursacht das schnelle Einfrieren von warmem Wasser. Es wird angenommen, dass heiße Flüssigkeit weniger gelöste Gase als in Kälte enthält. Es liegt an einer Änderung der Zusammensetzung der heißen Flüssigkeit, dass seine schnelle Umwandlung in Eis auftritt.
Es gibt immer noch keine klare und endgültige Antwort auf dieses Paradoxon. Studien wurden in den Jahren 2012-2017 durchgeführt, was das Paradoxon bestätigte oder widerlegte. Im Jahr 2016 gibt es in der Zeitschrift Scientific Reports eine Verbindung zu Materialien, die kaltes Wasser in einen festeren Zustand läuft, der langsamer als erhitzt ist.

Sie führten besondere Studien durch, wonach 400 ml Wasser mit unterschiedlichen Temperaturen eingefroren waren. Nach diesen Studien kühlte heiße Flüssigkeit schneller als kalt. Im Jahr 2017 wurde eine Hypothese veröffentlicht, nach der die Wirkung von Mpemba, die die Erwärmung des gekühlten Systems betrifft, nicht dem Gleichgewicht entspricht. Daher sind alle grundlegenden Gesetze der Physik und Thermodynamik für dieses Paradoxon nicht geeignet.