Gefriert warmes Wasser schneller als kaltes?

Aloa,

Ich habe gerade angesichts des Wetters Eiswürfelformen in die Kühltruhe geschoben. Dabei musste ich an eine Diskussion denken, die ein Freund und ich neulich hatten, in der es darum ging, ob warmes Wasser schneller gefriert als kaltes. Wir hatten es relativ eilig zu dem Zeitpunkt und haben deswegen kaltes genommen, frei nach der Logik „was schon kalt ist, muss nicht viel abgekühlt werden um zu gefrieren“. Allerdings hatte ich ihm vorher gesagt, warmes Wasser würde schneller gefrieren, ich hatte das irgendwann mal gehört (Vllt im Physikunterricht?!). Konnte mich aber leider nicht an physikalische Details erinnern, was meine Argumentation relativ schwach hat aussehen lassen. (:

Ich freue mich auf eure Antworten.
Moritz

Hallo,
guck mal im Chemiebrett ganz oben.
MfG

Merci :smile:

Kaltes gefriert zuerst.
Hallo!

Warmes Wasser kann gar nicht gefrieren, sonst ergäbe das ja warmes Eis. Das Wasser kühlt ab. Und dann ist es kein warmes Wasser mehr, sondern kaltes.

Aber auch nach dem Abkühlen gefriert das ursprünglich warme Wasser logischerweise NIE schneller, als kaltes, WENN die Bedingungen identisch sind.

Dazu genügt ein einfaches Gedankenexperiment:

Nimm zwei absolut identische Gefrierschränke und zwei absolut identische Gefäße. Fülle beide mit einer absolut identischen Menge absolut identischen warmen Wassers. Stelle das erste Gefäß mit warmem Wasser in den ersten Gefrierschrank. Stelle das zweite Gefäß mit warmem Wasser eine halbe Stunde später in den zweiten Gefrierschrank.

Das Wasser im ersten Gefäß ist dann schon kalt. Das zweite noch warm. Welches gefriert ehr?

Natürlich das kalte. Denn das ist ja dem anderen eine halbe Stunde voraus.

Der Beweis:

Da die beiden Experimente absolut identisch sind, kann man genauso gut nur EIN Experiment durchführen, aber ZWEI Zeitmessungen. Die Frage ist dann: Kann es sein, dass die Gesamtzeit kürzer ist, als die Gesamtzeit abzüglich einer halben Stunde? Das ist natürlich mathematisch unmöglich.

Anders ist es, wenn die Bedingungen NICHT identisch sind, weil z.B. das kalte Wasser schon kalt war, bevor es in den Eisschrank kam.

Siehe dazu:

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

Dort steht wörtlich:

„Die Ursache dieses Paradoxons ist noch nicht vollständig wissenschaftlich erklärt.“

Ich weiß nicht, wer das geschrieben hat, aber bei Wikipedia darf man so was wohl behaupten.

Hier im Physikbrett von wer-weiss-was darf man das aber NICHT! Sonst passiert das hier:

/t/scherzfrage–4/4592011/3

Grüße

Andreas

Hallo!

Warmes Wasser kann gar nicht gefrieren, sonst ergäbe das ja
warmes Eis. Das Wasser kühlt ab. Und dann ist es kein warmes
Wasser mehr, sondern kaltes.

Aber auch nach dem Abkühlen gefriert das ursprünglich warme
Wasser logischerweise NIE schneller, als kaltes, WENN die
Bedingungen identisch sind.

Dazu genügt ein einfaches Gedankenexperiment:

Nimm zwei absolut identische Gefrierschränke und zwei absolut
identische Gefäße. Fülle beide mit einer absolut identischen
Menge absolut identischen warmen Wassers. Stelle das erste
Gefäß mit warmem Wasser in den ersten Gefrierschrank. Stelle
das zweite Gefäß mit warmem Wasser eine halbe Stunde später in
den zweiten Gefrierschrank.

Das Wasser im ersten Gefäß ist dann schon kalt. Das zweite
noch warm. Welches gefriert ehr?

Natürlich das kalte. Denn das ist ja dem anderen eine halbe
Stunde voraus.

du kannst doch nicht das experiment umaendern:smile:))

der witz an der ganzen sache ist doch die erhoehte entropie und die dadurch entstehende verdampfung/verdunstung, durch die ein masseverlust entsteht den kaltes wasser nicht hat, sondern nur das warme.
anders gesagt: du stellst 1 liter kaltes wasser rein und das hat nach 30min nur noch 0.95l. 1 liter heisses wasser hingegen hat dann nur noch 0.8l.

wenn du nur 2 gefaesse kleiner masse, form und temperatur nur zeitversetzt reinstellst, bekommst du natuerlich ein voellig anderes ergebnis, denn beide durchglaufen exakt den gleichen prozess.

1 Like

Hallo

Warmes Wasser kann gar nicht gefrieren, sonst ergäbe das ja
warmes Eis. Das Wasser kühlt ab. Und dann ist es kein warmes
Wasser mehr, sondern kaltes.

Heisses Wasser erzeugt einen zunächst einen
Regulations-„Overshoot“ im Kühlschrankregelsystem,
d.h. man mßte mal die Temperaturprofile im Eisfach messen.

Grüße

CMБ

Diese Behauptung taucht ständig neu auf, ist aber völliger Quatsch.

Irgendwelche Begründungen, von wegen Verdungstungskälte Entropie machen das Experiment nie gleich.
Wenn warmes Wasser ins Gefrierfach gestellt wird, dann verdunstet tatsächlich mehr, damit wird aber auch die Menge geringer. Um die gleiche Masse Eis als Resultat zu bekommen, müßte man daher vorher das warme mehr sein und damit würde es wieder länger dauern, oder man gibt Wasser in geschlossene Gefäße, damit nichts verdunstet.

Sobald das warme Wasser die gleiche Temperatur hat wie das kalte zu Anfangs hatte, unterscheidet es sich doch nicht von diesem und braucht ab dieser Zeit unter den gleichen Bedingungen eben auch genauso lange wie das das kalte.
Also dauert es länger. Macht doch einfach mal das Experiment selber, dann braucht ihr nicht diskutieren.

Die Bedingungen sollten schon gleich sein, deshalb ist auch darauf zu achten, daß die Wässer gleichzeitig ins Gefrierfach kommen und auch in den selben Gefrierschrank an gleicher Stelle.

In zwei verschiedene Schränke ist schon deshalb blöd, weil die Automatik vieler Kühlanlagen einen kurzzeitigigen Temperaturanstieg bemerken und dann auf extremes Dauerkühlen stellen. Das heißt, sobald man warmes Wasser einbringt, arbeitet die Kühlung sofort viel ausgiebiger. Das hat also nichts mit der Physik des Wassers zu tun, sondern mit der Schaltung von Kühlanlagen.

Einzig frisch abgekochtes Wasser, welches nach vorheriger Abkühlung, mit der gleichen Temperatur wie das Vergleichswasser zum frieren geracht wird, gefriert etwas schneller, da nach der Abkochung gelöste Gasanteile raus sind und keine Gefrierpunkserniedrigung bewirken können.

Wenn warmes Wasser ins Gefrierfach gestellt wird, dann
verdunstet tatsächlich mehr, damit wird aber auch die Menge
geringer.

und genau das ist der punkt bei dem experiment…es ist die begruendung - und keine in der fragestellung vorausgesetzte konstante.

Um die gleiche Masse Eis als Resultat zu bekommen,
müßte man…

ich verstehe die art der experimente einiger nicht ganz:smile:

die frage lautet: gefriert heisses wasser (unter bestimmten umstaenden) schneller als kaltes?

die antwort lautet: ja

die begruendung lautet: masseverlust

jetzt moechte hier einer nach dem anderen das experiment fuer unsinn erklaeren wegen des masseverlustes, der aber genau der grund fuer das ergebnis ist.
auf diese weise koennte man jedes experiment mit der begruendung: „ja, aber faktor x darf sich ja nicht aendern“ fuer falsch erklaeren:smile:

Hallo chataliner

die frage lautet: gefriert heisses wasser (unter bestimmten
umstaenden) schneller als kaltes?
die antwort lautet: ja
die begruendung lautet: masseverlust

Ist das plausibel? „Normales Wasser“: 15°C,
„Heisses Wasser“: 80°C, jeweils eine Tasse
(200 ml) voll.

Wieviel „Masseverlust“ müßtest Du (rund) haben,
um die Temperaturdifferenz 65°C bei 200 ml
überzukompensieren?

Schafft man das

IMHO ist das „Experiment“ niemals reprodu-
zierbar gewesen und möglicherweise sollte
jedem, der schon mal einen „Kühlschrank“
gesehen hat, klar sein, was passiert, wenn
man etwas Heißes ins Eisfach stellt. Ja,
der „Motor“ des Kühlschranks rattert wie
verrückt.

Wo sitzt der Thermostatfühler? Im Eisfach?

Grüße

CMБ

Hallo chataliner

die frage lautet: gefriert heisses wasser (unter bestimmten
umstaenden) schneller als kaltes?
die antwort lautet: ja
die begruendung lautet: masseverlust

Ist das plausibel? „Normales Wasser“: 15°C,
„Heisses Wasser“: 80°C, jeweils eine Tasse
(200 ml) voll.

Wieviel „Masseverlust“ müßtest Du (rund) haben,
um die Temperaturdifferenz 65°C bei 200 ml
überzukompensieren?

Schafft man das

IMHO ist das „Experiment“ niemals reprodu-
zierbar gewesen und möglicherweise sollte
jedem, der schon mal einen „Kühlschrank“
gesehen hat, klar sein, was passiert, wenn
man etwas Heißes ins Eisfach stellt. Ja,
der „Motor“ des Kühlschranks rattert wie
verrückt.

Wo sitzt der Thermostatfühler? Im Eisfach?

im hauseignen kuehlschrank und mit einer vollen kaffeetasse geht das auch nicht.

unter bestimmten bedingungen heisst:

1.es muss ein bestimmtes wasseroberflaechen-volumen-verhaeltnis ueberschritten werden, so dass moeglichst viel volumen schnell verdunsten/verdampfen kann.
2. der temperaturunterschied darf sicher nicht irgendwie sein, sondern es muss viel wasser schnell verdampfen/verdunsten.
3. es muss ein grosser gefrierschrank z.b. eines metzgerbetriebes sein, wo der dampf die umgebungstemperatur nicht beeinflusst.
4. nicht zuletzt muss man eine kamera draufhalten, um zu sehen, wann es gefriert.

und weil diese bedingungen unbekannt sind und herausgefunden werden muessen(und wofuer einen wissenschaftter fuer einen solchen unsinn bezahlen), ist das ganze noch nicht wirklich druckreif.

eines kann ich versichern: jeder, der es zu hause mit einer vollen kaffeetasse versucht, wird schon von vornherein scheitern.

ich verstehe die art der experimente einiger nicht ganz:smile:

die frage lautet: gefriert heisses wasser (unter bestimmten
umstaenden) schneller als kaltes?

die antwort lautet: ja

die begruendung lautet: masseverlust

jetzt moechte hier einer nach dem anderen das experiment fuer
unsinn erklaeren wegen des masseverlustes, der aber genau der
grund fuer das ergebnis ist.
auf diese weise koennte man jedes experiment mit der
begruendung: „ja, aber faktor x darf sich ja nicht aendern“
fuer falsch erklaeren:smile:

Was soll denn dann die ganze Fragerei und Diskutiererei?
Wenn es wirklich nur um die Frage geht ob warmes Wssser schneller gefriert unter bestimmten Voraussetzungen, dann ist das doch trivial.

Klar gefriert es schneller. Tu ein Fingerhut voll mit 90 Grad heißem Wasser und ein 10-Litereimer kaltes in die Tiefkühltruhe und dann liegt es noch nicht mal am Masseverlust, daß es schneller gefriert.

Toll, was für wissenschaftliche Experimente, und so aussagekräftig.

was ist ein experiment/eine beobachtung?
lieber radiolaria,

es geht um eine tatsache - nämlich, dass 2 gleiche große mengen wasser mit verschiedener temperatur(unterschied unbekannt) mit unterschiedlicher geschwindigkeit abkühlen und dabei die vorher heißere flüssigkeit die vorher kältere im abkühlen überholt.

so - und das geht nicht so einfach, sondern dafür braucht man bestimmte bedingungen. das macht das experiment nicht weniger richtig, denn jedes experiment kann nur unter bestimmten bedingungen durchgeführt werden und bei jedem experiment werden bestimmte faktoren als konstant und andere als variabel gesehen und man will immer nur bestimmte veränderungen testen und vernachlässigt andere dafür. so ist das nun mal in der wissenschaft.
und was man schon gleich gar nicht machen kann, ist, die gravitation als begründung für den fallenden apfel nicht zulassen, weil er ja kleiner ist und weil, wenn er sonnengröße hätte, gar nicht fallen würde, sondern die erde auf den apfel.
das wäre etwas völlig anderes. der apfel ist nun mal klein und er fällt. und dafür muss es eine begründung geben. und da kann ich nicht sagen: ja, aber das fallen des apfels lasse ich nicht zu, weil mir die begründung nicht gefällt. es geht um reine beobachtungen. und der apfel fällt nun mal. und dass er fallen kann, braucht es auch bestimmte bedingungen wie das überall so ist.

wenn DU jetzt ein experiment startest und beide wassermassen konstant hältst, dann ist das ein neues experiment, was nicht das herrn mpemba entspricht. der hat seine masse nicht konstant halten wollen. sein ziel war die einfache abkühlung 2er gleichgroßer massen von h2o mit unterschiedlichen temperaturen.
das, was er dabei beobachtet hat, kannst du natürlich kritisieren, aber die beobachtung an sich ist da. da nützt auch deine kritik nichts.

fühle dich frei zu kritisieren - wir sind ja nicht im sudan. es wird aber nichts an den beobachtungen ändern.

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Wenn ich die Ausgangsfrage lese, dann ist dort nichts, aber auch gar nichts von Bedingungen geschrieben.

Vollkommen frei irgendwelcher Vorgaben lautet die Frage ob warmes Wasser schneller gefriert als kaltes. (keine Mengenangabe, keine vorgeschriebenen Gefäße)

Dazu kann man nur antworten:
Im Normalfall nicht. Nur unter ganz bestimmten besonderen Vorraussetzungen kann das vorkommen.
Das ganze habe ich bereits am 6.4.2009 um 13:19
beschrieben.
Wieso Du ausgerechnet diesen Spezialfall von dem Herrn Mpemba so in den Mittelpunkt stellst, weiß ich nicht. Der Fall ist aber völlig unspektakulär. Ganz normal, wenn man die Bedingungen so wählt, das warmes Wasser beim Gefrieren begünstigt wird dann gefriert es eben auch schneller.
Der Herr Mpemba hat einfach die Masse während des Gefriervorgangs verändert.
Ich habe nur noch andere Fälle aufgezeigt, wo warmes Wasser auch schneller (und zwar wesenlich schneller) gefriert. Andere Parameter ändern und das Ergebnis ist auch anders. Man braucht nur die Wassermenge unterschiedlich machen, oder die Oberfläche des warmen Wassers deutlich vegrößern.

Das Phänomen ist doch folgendes:
Das macht einer Experimente mit Rheinkies. Nachdem er den Kies durch ein feines Sieb gibt kommt unten feiner Sand raus.
Nun behauptet er am Rhein ist feiner Sand.
Damit hat er ja Recht. (neben Steinen und Geröll)
In der Öffentlichkeit, wird daraus eine Sensation. Man erzählt sich: Am Rhein gibts feinen Sand, und jeder der an den Rhein geht um dort einen feinen Sandstrand erwartet wird enttäuscht sein.

Die Aussage: „Warmes Wasser gefriert schneller als kaltes“ kann man eben ohne genauere Angaben nicht allgmein so stehen lassen und ist deshalb völliger Quatsch.

Wenn ich die Ausgangsfrage lese, dann ist dort nichts, aber
auch gar nichts von Bedingungen geschrieben.

Vollkommen frei irgendwelcher Vorgaben lautet die Frage ob
warmes Wasser schneller gefriert als kaltes. (keine
Mengenangabe, keine vorgeschriebenen Gefäße)

Dazu kann man nur antworten:
Im Normalfall nicht.

richtig

Nur unter ganz bestimmten besonderen
Vorraussetzungen kann das vorkommen.

richtig

nichts anderes hatte ich auch geschrieben.

Kaltes gefriert natürlich schneller als Warmes
Hallo,

das sagt schon der normale Menschenverstand.

Das mit der Verdunstung ist ein Spezialfall, der nur dann eintritt, wenn es sich bei dem Gefäss um eine hinreichend flache Schale mit grosser Oberfläche handelt.

Bei normalen in Küchen verfügbaren Gefässen gefriert das Kalte Wasser zuerst.

Gruss,
TR