Was ist der Mpemba-Effekt?

Haben Sie sich jemals gefragt, ob heißes Wasser wirklich schneller gefrieren kann als kaltes und wenn ja, wie es funktioniert? Wenn ja, dann müssen Sie über den Mpemba-Effekt Bescheid wissen.

Einfach ausgedrückt ist der Mpemba-Effekt der Name für das Phänomen, bei dem heißes Wasser schneller gefriert als kaltes Wasser. Obwohl der Effekt seit Jahrhunderten beobachtet wurde, wurde er erst 1968 als wissenschaftliche Beobachtung veröffentlicht.

Der Mpemba-Effekt wurde nach Erasto Mpemba benannt, einem tansanischen Schüler, der behauptete, Eis würde schneller gefrieren, wenn es vor dem Einfrieren erhitzt würde. Obwohl ihn seine Kollegen verspotteten, bekam Mpemba das letzte Lachen, als sein Ausbilder ein Experiment durchführte, um den Effekt zu demonstrieren. Mpemba und Schulleiter Dr. Denis G. Osborne beobachteten, dass die Zeit, die zum Starten des Gefrierens erforderlich war, am längsten dauerte, wenn die anfängliche Wassertemperatur 25 ° C betrug, und viel weniger Zeit, wenn die Starttemperatur 90 ° C betrug. 

Gründe, warum der Mpemba-Effekt auftritt

Wissenschaftler sind sich nicht ganz sicher, warum heißes Wasser manchmal schneller gefriert als kaltes Wasser. Der Mpemba-Effekt ist nicht immer zu sehen - oft gefriert kaltes Wasser vor heißem Wasser. Die Erklärung für den Effekt hat wahrscheinlich mit Verunreinigungen im Wasser zu tun, die als Keimbildungsstellen für das Einfrieren dienen. Andere Faktoren können sein:

• ein Effekt von der Verdampfung von heißem Wasser
• erhöhte Konvektion in heißem Wasser
• erhöhte Neigung von kaltem Wasser zu Unterkühlung im Vergleich zu heißem Wasser
• potenziell unterschiedliche Mengen gelöster Gase in kaltem Wasser im Vergleich zu heißem Wasser
• Effekt der Frostbildung - heißes Wasser neigt dazu, von unten zu gefrieren, während kaltes Wasser von oben zu gefrieren neigt
• Wärmeleitfähigkeit, wodurch der Behälter mit heißem Wasser durch das isolierende Eis im Gefrierschrank schmilzt und der Behälter möglicherweise einer kälteren Schicht unter dem Eis ausgesetzt wird

Erfahren Sie mehr über den Gefrierpunkt von Wasser.

Quellen

Burridge, Henry C. "Den Mpemba-Effekt in Frage stellen: Heißes Wasser kühlt nicht schneller als kalt", Scientific Reports Band 6, Paul F. Linden, Artikelnummer: 37665, 24. November 2016.

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