vr feb 25, 2005 10:25
Het eerder bevriezen van warm water gaat tegen eenieders intuitie in. Maar het verschijnsel is al lang bekend, Descartes en nog veel eerder Aristoteles (300 v.C.) hebben het beschreven. In 1969 kwam het opnieuw in de belangstelling door een Tanzaniaanse middelbare scholier, Mpemba, die ijs aan het maken was van hete melk en suiker. In zijn haast liet Mpemba niet eerst de melk afkoelen, maar plaatste die direct in de vriezer en ontdekte dat zo de melk veel sneller bevroor tot ijs. Sindsdien staat dit effect bekend als het Mpamba-effect. Dit effect kan niet via een mechanisme verklaard worden, meerdere zaken spelen een rol: verdamping, hoeveelheid opgeloste gassen, interne stromingen in het water en superkoeling. Vooral de superkoeling is belangrijk. Het betekent dat water niet bij 0 graden bevriest, maar bij lagere temperaturen. Om water te laten bevriezen, moeten er kristallen groeien. Die kristallen moeten ergens een oorzaak om te ontstaan vinden. Dat is vaak op kleine stofdeeltjes of minigasdeeltjes. Als deze er niet zijn (of onvoldoende) koelt het water in vloeibare vorm af tot temperaturen onder nul voordat het bevriest. Warm water bevat minder opgeloste gassen dan koud water en zal daarom minder makkelijk bevriezen. Dit lijkt in tegenspraak met het Mpemba-effect. Echter, het 'koude' water vormt tijdens het bevriezen een ijslaagje langs de wand van het bakje waar het in zit. Dit laagje werkt als een isolator, die verder afkoelen van het water sterk vertraagt. Het 'warme' water doet dit niet en blijft vloeibaar bij een temperaturen onder nul! Hierdoor koelt het veel sneller af, tot dat ook dit water bevriest. Dan is echter het water veel kouder (makkelijk enkele graden onder nul) en bevriest het geheel 'spontaan' zonder dat er nog veel warmte afgevoerd hoeft te worden. Dus door het optreden van de superkoeling bij warm water wordt het isolerende laagje ijs niet gevormd en bevriest het water sneller.
Ennuh gooi nooit warm water op je voorruit. Door de plotselinge temperatuurswissel kan er makkelijk een scheur in komen!
