Heißes Wasser friert schneller als kaltes!

OP #2530820
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Mal wieder was verblüffendes von Quarks&Co:
http://www.wdr.de/tv/quarks/sendungsbeitraege/2012/0131/007_raetsel.jsp

"Manchmal hält sich die Natur nicht an den gesunden Menschenverstand. 
Wenn man die gleiche Menge heißes und kaltes Wasser in einen 
Gefrierschrank stellt, würde wahrscheinlich jeder davon ausgehen, dass 
das kalte Wasser zuerst zu Eis gefriert. Doch in vielen Fällen ist 
tatsächlich das heiße Wasser schneller gefroren..."


Die Sendung: Die großen, ungelösten Rätsel der Physik
http://www.wdr.de/tv/quarks/sendungsbeitraege/2012/0131/uebersicht.jsp
Gast #2530903
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Terraner  . schrieb:

> Manchmal hält sich die Natur nicht an den gesunden Menschenverstand.

Deswegen frieren Blondinen (aus den Blondinenwitzen) auch nur heißes 
Wasser ein. Weil man heißes Wasser immer wieder mal gebrauchen kann.

Aber interessant finde ich solche Dinge schon. Wieder was gelernt.

Was man an der Kurve beim Mpemba-Effekt deutlich sieht, ist die längere 
Gerade, die sich wohl auf dem Tripelpunkt von Wasser (+4°C) befindet. 
Dort wird der ganze Hund begraben liegen, daß sich die Wassermoleküle 
wohl etwas unterschiedlich ordnen.

Habe aber den Wikipedia-Artikel noch nicht ganz durch.
Persönliche Seite #2530916
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Wilhelm Ferkes schrieb:
> Was man an der Kurve beim Mpemba-Effekt deutlich sieht, ist die längere
> Gerade

Die Gerade ist doch der Teil, wo der Menschenverstand stimmt: Je wärmer 
das Wasser zu Beginn des Einfrierens ist, desto länger dauerts. Und zwar 
linear.
Der interessante Teil ist der mit der negativen Steigung.

Zumindest meiner Meinung nach.

EDIT: Oder welches Diagramm meinst du? Ich meine das:
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Mpemba-time-temperature-de.svg&filetimestamp=20100603154350

Bei dem oberen Diagramm hat die Gerade mit der Steigung 0 vermutlich was 
mit Latenter Wärme bzw. Kristallisationswärme zu tun, könnte ich mir 
vorstellen.
(Firma: Desert Irrigation Systems) #2531356
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Das ist ein billiger Trick.

Heisses Wasser gefriert nicht schneller als kaltes Wasser!
Leute, lasst euch kein X für ein U vormachen!

Wirft man wie bei diesem Trick heisses Wasser in die kalte Luft, so 
verdampft es viel schneller als kaltes Wasser und der Rest - die 
verringerte Masse gefriert dann tatsächlich - das kalte Wasser verliert 
nicht so viel Masse und gefriert effektvoll eben nicht.

Ein Taschenspielertrick!
Moderator Persönliche Seite #2531699
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Das ließe sich ja leicht überprüfen:

Man startet beim heißen Wasser mit derjenigen Menge mehr, die bis zum 
Erreichen des Tripelpunktes auch mehr verdampft. Dann müssten die beiden 
Kurven für kaltes und heißes Wasser ab Erreichen der 4°C exakt gleich 
sein.

Im Wikipedia-Artikel steht aber: "Die Ursache dieses Paradoxons ist noch 
nicht vollständig wissenschaftlich erklärt."

Komisch...
Moderator Persönliche Seite #2531782
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A. K. schrieb:
> Da kannst du lange warten. Der liegt bei 6mbar, das ist fast Vakuum.

Okay, das kommt davon, wenn man einen gelesenen Begriff einfach blind 
abschreibt ;-)

Ich korrigiere:

Man startet beim heißen Wasser mit derjenigen Menge mehr, die bis zum 
Erreichen von 4°C auch mehr verdampft. Dann müssten die beiden
Kurven für kaltes und heißes Wasser nach Erreichen der 4°C exakt gleich
sein.
Gast #2531872
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Icke ®. schrieb:
> Beim Mpemba- Experiment wird das Wasser aber nicht in die Luft geworfen,
> sondern im Becher in den Gefrierschrank gestellt. Der Effekt tritt
> trotzdem auf.

Der Effekt tritt aber angeblich nicht in geschlossenen Gefäßen auf, 
sondern vorzugsweise in flachen Schalen. Und da kann natürlich Wasser 
verdunsten.
#2531950
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Michael Lieter schrieb:
> Wirft man wie bei diesem Trick heisses Wasser in die kalte Luft, so
> verdampft es viel schneller als kaltes Wasser und der Rest - die
> verringerte Masse gefriert dann tatsächlich - das kalte Wasser verliert
> nicht so viel Masse und gefriert effektvoll eben nicht.

LOL - schon mal Wasser gesehen das - bei Normaldruck - bei 42.9° 
verdampft?
Ich glaube kaum.
#2531981
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Dave Chappelle schrieb:

> LOL - schon mal Wasser gesehen das - bei Normaldruck - bei 42.9°
> verdampft? Ich glaube kaum.

Und wie kommt das Wasser in die Athmosphäre?

Nope. Auch unterhalb von 100°C verdampft Wasser. Nur ist das 
Gleichgewicht zwischen flüssiger und gasförmiger Phase umso mehr auf 
Seiten des Wassers, je kälter es ist.

http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfdruck
Moderator Persönliche Seite #2531989
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Dave Chappelle schrieb:
> LOL - schon mal Wasser gesehen das - bei Normaldruck - bei 42.9°
> verdampft?

Natürlich: Lass heisses Wasser in Deine Badewanne laufen. Hat keine 
100°C (aber vielleicht 42,9°C) und trotzdem wirst Du entweder 
Nebelschwaden sehen oder zumindest Wasser, welches am gegenüberliegenden 
Spiegel kondensiert. Und wie ist das dahingekommen?

> Ich glaube kaum.

Ich glaube doch.

Temperatur ist halt nur eine Angabe der mittleren 
Teilchengeschwindigkeit. Es gibt da wohl auch in der Badewanne 
erhebliche statistische Schwankungen ;-)
#2536008
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war die masse, nach dem quark&co experiment nicht bei beiden (dann 
gefrohrenen) die selbe ??

wenn nein-> na sowas aber auch



falls ja -> vielleicht kann man (vorher) kochendes wasser nicht soweit 
unterkühlen wie nicht gekochtes wasser.. (wobei sich das ja einfach 
messen ließe)

siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Unterk%C3%BChlung_%28Thermodynamik%29

edit: ok, vielleicht sollte ich den Artikel das nächste mal lesen, das 
mit der Unterkühlung steht eh dort
#2536556
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Frank M. schrieb:
> Natürlich: Lass heisses Wasser in Deine Badewanne laufen. Hat keine
> 100°C (aber vielleicht 42,9°C) und trotzdem wirst Du entweder
> Nebelschwaden sehen oder zumindest Wasser, welches am gegenüberliegenden
> Spiegel kondensiert. Und wie ist das dahingekommen?

Na, da hab' ich mich wirklich etwas dürftig ausgedrückt.
Gemeint war eine relevante Menge an Wasser so wie von:

Michael Lieter schrieb:
> Wirft man wie bei diesem Trick heisses Wasser in die kalte Luft, so
> verdampft es viel schneller als kaltes Wasser und der Rest - die
> verringerte Masse gefriert dann tatsächlich - das kalte Wasser verliert
> nicht so viel Masse und gefriert effektvoll eben nicht.
>
> Ein Taschenspielertrick!

beschrieben.
Aber so wie ich es geschrieben habe, ist es natürlich falsch.

MFG
Dave
Gast #2536601
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Vorgestern versuchte ich, es mit normalen Hausmitteln nachzuvollziehen. 
Und zwar füllte ich zwei gläserne Behältnisse mit Leitungswasser, und 
stellte sie in den Gefrierschrank. Wassermenge 47g +/- 1%. Genauer 
bekomme ich es nicht. Die eine Probe war normal kaltes Leitungswasser, 
und die andere aus dem Untertischboiler auf Stufe E, das sind mehr als 
40°C.

Leider froren sie nach einer Weile beide gleichzeitig ein. Nach dem 
Graphen in Wikipedia müßte zwischen beiden Gefrierpunkten eine etwas 
größere Zeitspanne liegen. Man braucht wohl noch ein paar 
Randbedingungen, z.B. sterile staubfreie Behältnisse und destilliertes 
Wasser. Das hatte ich leider nicht.

So ohne weiteres ist die Sache also gar nicht mal reproduzierbar.

Werde es aber noch einmal versuchen.

OK, ich konnte die Temperatur in den Eisproben auch nicht messen, nur 
Sichtprobe.
#2537021
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@Wilhelm Ferkes:

>Vorgestern versuchte ich, es mit normalen Hausmitteln...

Da dürfte Dein Experiment einen kleinen Denkfehler enthalten.
Du bringst die Proben in ein geschlossenes System.
Die warme Probe gibt Wärme ans System ab und verhindert dass die kalte 
Probe gefriert. Erst wenn die warme Probe das System nicht mehr 
aufheizt, beginnt bei beiden die Abkühlung. Das gilt natürlich nur in 
Deinem Gefrierschrank, der ja hoffentlich keine 500m3 beinhaltet und die 
Proben unabhängig auskühlen konnten.
=============================================

Doch bei dieser Kälteperiode lässt sich leicht klären, wer hier recht 
hat.

Man benötigt 2 gleiche Gefäße, z.B. Tupperware mit ca. 100ml + fest 
schließendem Deckel.
Für den 2. Versuch werden 2 gleiche Schalen gebraucht, bei denen die 
100ml eine Wasserhöhe bis max. 1mm ergeben. Das wären z.B. 2 flache 
Teller.
Der Experimentierort ist die freie Natur, also Balkon oder vor dem Haus, 
wo sich beide Proben nicht beeinflussen können.
Achso, die Proben werden bei gleicher Umgebungstemperatur(Küche) 
aufgefüllt und erst dann in die Natur gebracht.
Es sei denn, Du hast am Experimentierort einen Stromanschluss, dann 
kannst Du das auch vor Ort durchziehen.

Versuch_1 -> mit Deckel:
========================
In ein Gefäß wird kaltes Wasser gefüllt und in das 2. Gefäß kochendes 
Wasser mit ca. 90°C (Endtemperatur im Gefäß). Sofort die Deckel drauf 
und räumlich getrennt in die Natur gestellt.
-> welches Gefäß ist zuerst gefroren?

Versuch_2 -> flache Schale:
===========================
In eine Schale wieder kaltes Wasser gefüllt und die andere mit dem 
kochenden Wasser. Wieder raus in die Kälte gestellt.
-> welche Schale ist jetzt zuerst gefroren?

Viel Spass beim experimentieren ..........

Gruß
  Stevko
#2537168
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@Wilhelm Ferkes:

>Hat es denn noch jemand außer mir mal wirklich versucht?

>Werde es aber noch einmal versuchen...

Hey Willy, Versuch macht kluch.
ABER nach dem Versuch, die Kälte bietet sich ja richtig an, kannst Du 
hier mitreden!

Entweder gilt "Timm Thaler´s" Theorie mit der Schale + 
Verdampfungseffekt oder Du stellst etwas ganz anderes fest.
Aber Du hast was fürs Leben gelernt und kannst diese Erkenntnis 
anwenden.

Also, Du oder irgend Jemand macht den Versuch. Es ist doch kein 
Hexenwerk.

Gruß
  Stevko
Gast #2537185
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Stevko R. schrieb:
> welche Schale ist jetzt zuerst gefroren?

Falsche Fragestellung. Besser: Wer ist zuerst gefroren, das Wasser oder 
der Experimentator.

Vielleicht kann ich die Katze drauf dressieren, dass sie sich 
danebensetzt und mir bescheid sagt, wenn die Brühe gefriert. Aber bei 
-18°C will die auch irgendwie nicht raus, versteh ich nicht...
(Firma: Desert Irrigation Systems) #2537224
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Das ganze ist mit einem Gedankenexperiment lösbar – keiner muss raus und 
sich Erfrierungen holen.

Ich nehme ein geschlossenes (gut isoliertes druck-) Gefäß mit 100°C 
heißem Wasser und messe die Zeit bis zur Abkühlung auf 20°C = T1. Dann 
messe ich die Zeit bis zur Eisbildung = T2.

Und nun stelle ich logisch fest:

Heißes Wasser benötigt T1+T2 bis es gefriert.
Kaltes Wasser benötigt T2 bis es gefriert.

Kaltes Wasser gefriert also schneller als heißes Wasser.
(Firma: ...) #2537240
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>Kaltes Wasser gefriert also schneller als heißes Wasser.

Beim Mpembaa-Effekt geht es genau um "dass das zu Versuchsbeginn wärmere 
Wasser zu einem früheren Zeitpunkt gefriert (kristallisiert), als das 
ursprünglich kühlere Wasser. Dieses paradoxe Phänomen wird als 
Mpemba-Effekt bezeichnet."

http://de.wikipedia.org/wiki/Mpemba-Effekt

Man muß eben die Problemstellung richtig verstehen, nicht wahr.
Gast #2537243
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Stevko R. schrieb:

> Also, Du oder irgend Jemand macht den Versuch. Es ist doch kein
> Hexenwerk.

Aach, das ist doch bei mir eher Spaßversuch. Wenns auch nicht so geht. 
Kostet nix, kein Aufwand. Hätte ja klappen können. Mehr nicht.

Ich behalte das Ding auf jeden Fall mal in guter Erinnerung.

Es wäre aber nett, hier zu erfahren, wenn es jemand mit einfachen 
Hausmitteln eben doch schafft.
#2537249
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@Timm Thaler:

rudern wir nun etwas zurück?

Ich zitiere mal ihre Antworten:
======================================

>Nur ein Teil des heissen Wassers gefriert schneller, weil sich der Rest
>vorher davonmacht und damit weniger Wärme entzogen werden muss.

>Der Effekt tritt aber angeblich nicht in geschlossenen Gefäßen auf,
>sondern vorzugsweise in flachen Schalen. Und da kann natürlich Wasser
>verdunsten.

>Vor allem flache, offene Schalen, damit der Verdunstungseffekt wirken
>kann.
=============================================================

Genau das ist ja bei der Kälte überprüfbar.
-18°C kein Problem wo ich geboren bin, -10°C im Winter ist die 
Normaltemperatur.

Und auch hier in Mitteleuropa ist das kein Problem -> oder gehen Sie 
morgen nicht auf Arbeit, weil es -10°C hat?

Also idelale Bedingungen um Ihre Aussagen zu testen!

Nun kommen Sie mit dem Satz:
===============================
>Besser: Wer ist zuerst gefroren, das Wasser oder
>der Experimentator.

Das lassen Sie doch bitte den Experimentator entscheiden.

Somit komme ich wieder zu Ihrem vorherigen Post:
=======================================================
>Falsche Fragestellung. Besser: Wer ist zuerst gefroren, das Wasser oder
>der Experimentator.

Laber, laber laber ...

Gruß
  Stevko
#2537254
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Kara Benemsi schrieb:
> Man muß eben die Problemstellung richtig verstehen, nicht wahr.

Vor allen Dingen sollte man den Artikel, den man zitiert lesen:

"Die uneingeschränkte Aussage, wonach heißes Wasser schneller gefriert 
als kaltes Wasser, ist jedoch falsch, da der Mpemba-Effekt nur in 
speziellen thermodynamischen Systemen auftritt."

und später:
"Korrekterweise müsste man den Mpemba-Effekt als den Effekt bezeichnen, 
bei dem w e n i g e r heißes Wasser schneller gefriert als m e h r 
kaltes Wasser."

Im Allgemeinen ist es also nicht so, dass heißes Wasser schneller 
gefriert, sondern nur unter speziellen Bedingungen. Zum Beispiel wenn 
durch ein großes Oberflächen/Volumen-Verhältnis dafür gesorgt wird, dass 
ein hoher Anteil des heißen Wassers beim Abkühlen verdunstet.
(Firma: Desert Irrigation Systems) #2537259
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Kara Benemsi schrieb:
> Man muß eben die Problemstellung richtig verstehen, nicht wahr.

Wir reden von Wasser! Das ist für mich nur H2O. Reden wir von komplexen 
Gemischen mit Salzen z.B. ist das ein Spezialfall für welchen sich viele 
Speziallösungen je nach Bedingungen finden lassen.

Also nicht erst allgemein von Wasser reden und dann mit komplizierten 
Nebenbedingungen argumentieren...
(Firma: Desert Irrigation Systems) #2537279
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Ich habe eine Flasche Wasser im Gefrierschrank, der Inhalt ist bei -18°C 
immer noch flüssig. Das ist der sogenannte Lieter-Effekt. Es gibt dafür 
keine wissenschaftliche Erklärung! Selbst Kwarks und Ko und Pedia wissen 
es nicht!

Was ich vergessen hatte zu erwähnen: Auf der Flasche steht "Wasser 
Putin".
Gast #2537368
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Michael Lieter schrieb:

> Ich habe eine Flasche Wasser im Gefrierschrank, der Inhalt ist bei -18°C
> immer noch flüssig.

Paß auf, daß es nicht einen Knall gibt, und das Zeug ist ein Eisklotz.

Das ist kein Scherz. Unser Physik-Prof. kam eines Tages mit solch kalten 
flüssigen Wasserproben im Reagenzglas an. Und sagte: Schauen Sie, das 
hat Minustemperatur, und ist flüssig. Es geht also, daß Wasser bei 
Minusgraden flüssig sein kann. Ich sah sowas vorher nie, die 
Überraschung des Professors war perfekt. Dann rieb er mit einem Glasstab 
im Glas ein paar Glaspartikel als Keime ab, welche die 
Kristallausrichtung beginnen, es knackte mal laut, und die Probe war 
schlagartig gefroren. Am lauten Knacken war zu erkennen, mit welcher 
Geschwindigkeit das Wasser in die andere Phase geht. Die Reagenzgläser 
platzten nicht. Das Volumen bei der Eisbildung nahm die Raumrichtung an, 
aus der der Keim gefallen kommt.
Gast #2538306
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Johannes S. schrieb:

> Wilhelm Ferkes schrieb:
>> Paß auf, daß es nicht einen Knall gibt, und das Zeug ist ein Eisklotz.
>
> Passiert nicht. Er hat ein "Wässerchen" im Kühlschrank.

Schon klar. ;-)

Wohl sowas wie Korn oder Wodka. Allerdings wird die Konsistenz da auch 
schon etwas ölig, was wohl beabsichtigt ist. Bei einem guten Wässerchen 
stellt man auch die Gläser vorher in den Gefrierschrank.

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