Kaldt eller varmt vann. Video: hvilket vann fryser raskere - varmt eller kaldt

Et av favorittfagene mine på skolen var kjemi. En gang ga en kjemilærer oss en veldig merkelig og vanskelig oppgave. Han ga oss en liste med spørsmål som vi måtte svare på når det gjelder kjemi. Vi fikk flere dager til denne oppgaven og fikk bruke biblioteker og andre tilgjengelige informasjonskilder. Et av disse spørsmålene gjaldt frysepunktet til vann. Jeg husker ikke nøyaktig hvordan spørsmålet lød, men det handlet om at hvis du tar to trebøtter av samme størrelse, en med varmt vann, den andre med en kald (med nøyaktig den angitte temperaturen), og plasser dem i et miljø med en viss temperatur, hvilken fryser raskere? Svaret foreslo selvfølgelig seg selv umiddelbart - en bøtte med kaldt vann, men vi syntes det var for enkelt. Men dette var ikke nok til å gi et fullstendig svar, vi trengte å bevise det fra et kjemisk synspunkt. Til tross for all min tenkning og forskning, kunne jeg ikke komme til en logisk konklusjon. Jeg bestemte meg til og med for å hoppe over denne leksjonen den dagen, så jeg lærte aldri løsningen på denne gåten.

Årene gikk, og jeg lærte mange hverdagsmyter om kokepunktet og frysepunktet til vann, og en myte sa: " varmt vann fryser raskere." Jeg så på mange nettsteder, men informasjonen var for motstridende. Og dette var bare meninger, ubegrunnet fra et vitenskapelig synspunkt. Og jeg bestemte meg for å bruke egen erfaring. Siden jeg ikke fant trebøtter brukte jeg fryseren, komfyren, litt vann og et digitalt termometer. Jeg vil fortelle deg om resultatene av min erfaring litt senere. Først vil jeg dele med deg noen interessante argumenter om vann:

Varmt vann fryser raskere enn kaldt vann. De fleste eksperter sier at kaldt vann vil fryse raskere enn varmt vann. Men ett morsomt fenomen (den såkalte Memba-effekten), av ukjente årsaker, beviser det motsatte: Varmt vann fryser raskere enn kaldt vann. En av flere forklaringer er prosessen med fordampning: hvis veldig varmt vann plasseres i et kaldt miljø, vil vannet begynne å fordampe (den gjenværende vannmengden vil fryse raskere). Og i henhold til kjemilovene er ikke dette en myte i det hele tatt, og mest sannsynlig er dette det læreren ønsket å høre fra oss.

Kokt vann fryser raskere vann fra springen. Til tross for den forrige forklaringen, hevder noen eksperter det kokt vann Når den er avkjølt til romtemperatur, bør den fryse raskere fordi koking reduserer mengden oksygen.

Kaldt vann koker raskere enn varmt vann. Hvis varmt vann fryser raskere, så koker kanskje kaldt vann raskere! Dette motsier sunn fornuft og forskere sier at dette rett og slett ikke kan være. Varmt vann fra springen bør faktisk koke raskere enn kaldt vann. Men å bruke varmt vann til å koke sparer ikke energi. Du kan bruke mindre gass eller lys, men varmtvannsberederen vil bruke samme mengde energi som trengs for å varme opp kaldt vann. (MED solenergi ting er litt annerledes). Som et resultat av oppvarming av vannet med varmtvannsberederen kan det oppstå sedimenter, slik at vannet vil ta lengre tid å varme opp.

Hvis du tilsetter salt i vann, vil det koke raskere. Salt øker kokepunktet (og senker følgelig frysepunktet - det er derfor noen husmødre tilsetter litt salt til isen). steinsalt). Men vi er med i dette tilfellet Jeg er interessert i et annet spørsmål: hvor lang tid vil vannet ta å koke og om kokepunktet i dette tilfellet kan stige over 100 °C). Til tross for hva kokebøker sier, sier forskere at mengden salt vi tilsetter i kokende vann ikke er nok til å påvirke koketiden eller temperaturen.

Men her er hva jeg fikk:

Kaldt vann: Jeg brukte tre 100 ml glass med renset vann: ett glass med romtemperatur (72°F/22°C), ett med varmt vann (115°F/46°C) og ett med kokt vann (212°C) °F/100 °C). Jeg la alle tre glassene i fryseren ved -18°C. Og siden jeg visste at vann ikke umiddelbart ville bli til is, bestemte jeg graden av frysing ved hjelp av en "treflottør". Da pinnen plassert i midten av glasset ikke lenger rørte basen, anså jeg vannet som frossent. Jeg sjekket brillene hvert femte minutt. Og hva er resultatene mine? Vannet i det første glasset frøs etter 50 minutter. Varmt vann frøs etter 80 minutter. Kokt - etter 95 minutter. Mine funn: Gitt forholdene i fryseren og vannet jeg brukte, klarte jeg ikke å reprodusere Memba-effekten.

Jeg prøvde også dette eksperimentet med tidligere kokt vann som var avkjølt til romtemperatur. Det frøs innen 60 minutter - det tok fortsatt lengre tid enn kaldt vann å fryse.

Kokt vann: Jeg tok en liter vann i romtemperatur og satte den på bålet. Det kokte på 6 minutter. Jeg avkjølte den så tilbake til romtemperatur og la den til mens den var varm. Med samme brann kokte varmt vann på 4 timer og 30 minutter. Konklusjon: Som forventet koker varmt vann mye raskere.

Kokt vann (med salt): Jeg tilsatte 2 store spiseskjeer bordsalt per 1 liter vann. Det kokte på 6 minutter og 33 sekunder, og som termometeret viste nådde det en temperatur på 102°C. Utvilsomt påvirker salt kokepunktet, men ikke mye. Konklusjon: salt i vann påvirker ikke temperaturen og koketiden i stor grad. Jeg innrømmer ærlig at kjøkkenet mitt neppe kan kalles et laboratorium, og kanskje mine konklusjoner motsier virkeligheten. Fryseren min fryser kanskje ikke maten jevnt. Glassbrillene mine kan være uregelmessig form , osv. Men uansett hva som skjer laboratorieforhold , Når vi snakker om

Når det kommer til å fryse eller koke vann på kjøkkenet, er det viktigste sunn fornuft. link med interessante fakta
om vann alt om vann

som foreslått på forumet forum.ixbt.com, kalles denne effekten (effekten av at varmt vann fryser raskere enn kaldt vann) "Aristoteles-Mpemba-effekten"

De. Kokt vann (kjølt) fryser raskere enn "rått" vann

Det er mange faktorer som påvirker hvilket vann som fryser raskere, varmt eller kaldt, men spørsmålet i seg selv virker litt rart. Implikasjonen, og dette er kjent fra fysikken, er at varmt vann fortsatt trenger tid på å avkjøles til temperaturen til det kalde vannet som sammenlignes for å bli til is. Kaldt vann kan hoppe over dette stadiet, og følgelig vinner det tid.

Men svaret på spørsmålet om hvilket vann som fryser raskere - kaldt eller varmt - ute i kulden, vet enhver innbygger på nordlige breddegrader. Faktisk, vitenskapelig, viser det seg at i alle fall er kaldt vann ganske enkelt bundet til å fryse raskere.

Fysikklæreren, som skolegutten Erasto Mpemba henvendte seg til i 1963, mente det samme med en forespørsel om å forklare hvorfor den kalde blandingen av fremtidig iskrem tar lengre tid å fryse enn en lignende, men varm.

På den tiden lo læreren bare av dette, men Deniss Osborne, professor i fysikk, som på et tidspunkt besøkte den samme skolen der Erasto studerte, bekreftet eksperimentelt tilstedeværelsen av en slik effekt, selv om det ikke var noen forklaring på det da. I 1969, i det populære vitenskapelig tidsskrift en felles artikkel ble publisert av disse to personene som beskrev denne særegne effekten.

Siden da har forresten spørsmålet om hvilket vann som fryser raskere - varmt eller kaldt - har riktig navn- effekten, eller paradokset, av Mpemba.

Spørsmålet har eksistert lenge

Naturligvis fant et slikt fenomen sted før, og det ble nevnt i verkene til andre forskere. Ikke bare skolebarnet var interessert i denne saken, men Rene Descartes og til og med Aristoteles tenkte også på det på en gang.

Men de begynte å se etter tilnærminger til å løse dette paradokset først på slutten av det tjuende århundre.

Forutsetninger for at et paradoks kan oppstå

Som med iskrem er det ikke bare vanlig vann som fryser under forsøket. Visse forhold må være tilstede for å begynne å krangle om hvilket vann som fryser raskere - kaldt eller varmt. Hva påvirker forløpet av denne prosessen?

Nå, i det 21. århundre, har det blitt fremmet flere alternativer som kan forklare dette paradokset. Hvilket vann som fryser raskere, varmt eller kaldt, kan avhenge av at det har høyere fordampningshastighet enn kaldt vann. Dermed minker volumet, og etter hvert som volumet avtar, blir frysetiden kortere enn om vi tar det samme startvolumet med kaldt vann.

Det er en stund siden du tinet fryseren.

Hvilket vann som fryser raskere og hvorfor dette skjer kan påvirkes av snøfôret som kan være tilstede i fryseren til kjøleskapet som brukes til forsøket. Hvis du tar to beholdere som er identiske i volum, men en av dem inneholder varmt vann og den andre kald, vil beholderen med varmt vann smelte snøen under, og dermed forbedre kontakten mellom det termiske nivået og veggen i kjøleskapet. En beholder med kaldt vann kan ikke gjøre dette. Hvis det ikke er en slik foring med snø i kjøleseksjonen, bør kaldt vann fryse raskere.

Topp - bunn

Fenomenet hvor vann fryser raskere - varmt eller kaldt - er også forklart som følger. Etter visse lover begynner kaldt vann å fryse fra de øvre lagene, når varmt vann gjør det motsatte - det begynner å fryse fra bunnen og opp. Det viser seg at kaldt vann, med et kaldt lag på toppen med is allerede dannet på steder, dermed forverrer prosessene med konveksjon og termisk stråling, og dermed forklare hvilket vann som fryser raskere - kaldt eller varmt. Bilder fra amatøreksperimenter er vedlagt, og dette er godt synlig her.

Varmen går ut, suser oppover, og der møter den et veldig kjølig lag. Det er ingen fri vei for varmestråling, så kjøleprosessen blir vanskelig. Varmt vann har absolutt ingen slike hindringer i veien. Hvilken fryser raskere - kald eller varm, hva bestemmer det sannsynlige resultatet. Du kan utvide svaret ved å si at det er visse stoffer i vann i det?

Urenheter i vann som en faktor som påvirker resultatet

Hvis du ikke jukser og bruker vann med samme sammensetning, hvor er konsentrasjonene? visse stoffer er identiske, bør kaldt vann fryse raskere. Men hvis en situasjon oppstår når den er oppløst kjemiske elementer er kun tilgjengelig i varmt vann, og kaldt vann ikke har dem, så er det en mulighet for at varmt vann fryser tidligere. Dette forklares med det faktum at oppløste stoffer i vann skaper krystalliseringssentre, og med et lite antall av disse sentrene er omdannelsen av vann til fast tilstand vanskelig. Det er til og med mulig at vannet blir underkjølt, i den forstand at det ved minusgrader vil være i flytende tilstand.

Men alle disse versjonene passet tilsynelatende ikke helt forskerne, og de fortsatte å jobbe med dette problemet. I 2013 sa et team av forskere i Singapore at de hadde løst et eldgammelt mysterium.

En gruppe kinesiske forskere hevder at hemmeligheten bak denne effekten ligger i mengden energi som er lagret mellom vannmolekyler i dens bindinger, kalt hydrogenbindinger.

Svaret fra kinesiske forskere

Det som følger er informasjon, for å forstå hvilken du trenger å ha litt kunnskap om kjemi for å forstå hvilket vann som fryser raskere - varmt eller kaldt. Som kjent består den av to H (hydrogen) atomer og ett O (oksygen) atom, holdt sammen av kovalente bindinger.

Men også hydrogenatomene til ett molekyl tiltrekkes av nabomolekyler, til deres oksygenkomponent. Disse bindingene kalles hydrogenbindinger.

Det er verdt å huske at samtidig har vannmolekyler en frastøtende effekt på hverandre. Forskere bemerket at når vann varmes opp, øker avstanden mellom molekylene, og dette forenkles av frastøtende krefter. Det viser seg at ved å oppta samme avstand mellom molekylene i kald tilstand, kan de sies å strekke seg, og de har større tilførsel av energi. Det er denne energireserven som frigjøres når vannmolekyler begynner å bevege seg nærmere hverandre, det vil si at det oppstår avkjøling. Det viser seg at det er en større reserve av energi i varmt vann, og dets større frigjøring når det avkjøles til minusgrader, oppstår raskere enn i kaldt vann, som har en mindre reserve av slik energi. Så hvilket vann fryser raskere - kaldt eller varmt? På gaten og i laboratoriet bør Mpembas paradoks oppstå, og varmt vann skal bli til is raskere.

Men spørsmålet er fortsatt åpent

Det er bare teoretisk bekreftelse på denne løsningen - alt er skrevet vakre formler og det virker plausibelt. Men når de eksperimentelle dataene om hvilke vann fryser raskere - varmt eller kaldt - tas i bruk, og resultatene deres presenteres, kan spørsmålet om Mpembas paradoks betraktes som lukket.

British Royal Society of Chemistry tilbyr en belønning på £1000 til alle som kan forklare vitenskapelig poeng forstå hvorfor varmt vann i noen tilfeller fryser raskere enn kaldt vann.

"Moderne vitenskap kan fortsatt ikke svare på dette tilsynelatende enkle spørsmålet. Iskremmakere og bartendere bruker denne effekten i sitt daglige arbeid, men ingen vet egentlig hvorfor det fungerer. Dette problemet har vært kjent i årtusener, med filosofer som Aristoteles og Descartes som har tenkt på det, sier professor David Phillips, president for British Royal Society of Chemistry, sitert i en pressemelding fra Society.

Hvordan en kokk fra Afrika beseiret en britisk fysikkprofessor

Dette er ikke en aprilsnarr, men en hard fysisk virkelighet. Moderne vitenskap, som enkelt opererer med galakser og sorte hull, og bygger gigantiske akseleratorer for å søke etter kvarker og bosoner, kan ikke forklare hvordan elementært vann «fungerer». Skoleboka sier tydelig at det tar mer tid å avkjøle en varmere kropp enn å avkjøle en kald kropp. Men for vann denne loven ikke alltid observert. Aristoteles trakk oppmerksomheten til dette paradokset på 400-tallet f.Kr. e. Dette er hva jeg skrev gammelgresk i boken Meteorologica I: «Det faktum at vann er forvarmet bidrar til at det fryser. Derfor er det mange mennesker, når de ønsker å avkjøle varmt vann raskere, først setter det i solen...» I middelalderen forsøkte Francis Bacon og Rene Descartes å forklare dette fenomenet. Dessverre, verken de store filosofene eller de mange forskerne som utviklet klassisk termofysikk lyktes med dette, og derfor ble et så ubeleilig faktum "glemt" i lang tid.

Og først i 1968 "husket" de takket være skolegutten Erasto Mpembe fra Tanzania, langt fra noen vitenskap. Mens han studerte ved kulinarisk kunstskole i 1963, fikk 13 år gamle Mpembe oppgaven med å lage is. I følge teknologien var det nødvendig å koke melk, oppløse sukker i den, avkjøle den til romtemperatur og deretter sette den i kjøleskapet for å fryse. Tilsynelatende var ikke Mpemba en flittig student og nølte. I frykt for at han ikke ville klare det innen slutten av leksjonen, la han fortsatt varm melk i kjøleskapet. Til hans overraskelse frøs det enda tidligere enn melken til kameratene, tilberedt i henhold til alle reglene.

Da Mpemba delte oppdagelsen sin med fysiklæreren sin, lo han av ham foran hele klassen. Mpemba husket fornærmelsen. Fem år senere, allerede som universitetsstudent i Dar es Salaam, befant han seg på en forelesning kjent fysiker Denis G. Osborne. Etter forelesningen stilte han forskeren et spørsmål: «Hvis du tar to identiske beholdere med like mengder vann, en ved 35 °C (95 °F) og den andre ved 100 °C (212 °F), og plasserer dem i fryseren, da vil Vann i en varm beholder fryse raskere. Hvorfor?" Du kan forestille deg reaksjonen til en britisk professor på et spørsmål fra en ung mann fra Gudforlatt Tanzania. Han gjorde narr av studenten. Mpemba var imidlertid klar for et slikt svar og utfordret forskeren til et veddemål. Tvisten deres endte med en eksperimentell test som bekreftet at Mpemba hadde rett og Osborne beseiret. Dermed skrev kokkelærlingen navnet sitt i vitenskapens historie, og fra nå av kalles dette fenomenet "Mpemba-effekten." Det er umulig å forkaste det, å erklære det som "ikke-eksisterende". Fenomenet eksisterer, og som dikteren skrev, "det gjør ikke vondt."

Har støvpartikler og oppløste stoffer skylden?

Gjennom årene har mange forsøkt å løse mysteriet med iskaldt vann. En hel haug med forklaringer på dette fenomenet har blitt foreslått: fordampning, konveksjon, påvirkning av oppløste stoffer - men ingen av disse faktorene kan betraktes som definitive. En rekke forskere har viet hele livet til Mpemba-effekten. Ansatt i Institutt for strålesikkerhet State University New York - James Brownridge - inn fritid har studert paradokset i over et tiår nå. Etter å ha utført hundrevis av eksperimenter, hevder forskeren å ha bevis på "skylden" til hypotermi. Brownridge forklarer at ved 0°C blir vann bare superkjølt, og begynner å fryse når temperaturen synker under. Frysepunktet reguleres av urenheter i vannet - de endrer hastigheten på dannelsen av iskrystaller. Urenheter, som støvpartikler, bakterier og oppløste salter, har en karakteristisk kjernedannelsestemperatur når iskrystaller dannes rundt krystalliseringssentre. Når flere grunnstoffer er tilstede i vann samtidig, bestemmes frysepunktet av den som har høyest kjernedannelsestemperatur.

For eksperimentet tok Brownridge to vannprøver med samme temperatur og plasserte dem i fryseren. Han oppdaget at en av prøvene alltid frøs før den andre, antagelig på grunn av en annen kombinasjon av urenheter.

Brownridge sier at varmt vann avkjøles raskere fordi det er større forskjell mellom temperaturen på vannet og fryseren – dette hjelper det å nå frysepunktet før kaldt vann når det naturlige frysepunktet, som er minst 5°C lavere.

Brownridges resonnement reiser imidlertid mange spørsmål. Derfor har de som kan forklare Mpemba-effekten på sin egen måte en sjanse til å konkurrere om tusen pund sterling fra British Royal Society of Chemistry.

Vann er en av de mest fantastiske væskene i verden, som har uvanlige egenskaper. For eksempel is fast tilstand væske, har egenvekt lavere enn selve vannet, noe som gjorde mye mulig forekomst og utviklingen av livet på jorden. I tillegg i pseudovitenskapelig, og vitenskapelige verden Det er diskusjoner om hvilket vann som fryser raskere - varmt eller kaldt. Alle som kan bevise raskere frysing av varm væske under visse forhold og vitenskapelig begrunne sin avgjørelse vil motta fra britene Royal Society kjemikere belønnet med £1000.

Bakgrunn

Det faktum at varmt vann under en rekke forhold fryser raskere enn kaldt vann ble lagt merke til tilbake i middelalderen. Francis Bacon og René Descartes brukte mye krefter på å forklare dette fenomenet. Men fra synspunktet til klassisk varmeteknikk kan dette paradokset ikke forklares, og de prøvde å tie stille om det. Drivkraften for fortsettelsen av debatten var en noe merkelig historie som skjedde med den tanzaniske skolegutten Erasto Mpemba i 1963. En dag, under en leksjon om å lage desserter på en kokkeskole, rakk ikke gutten, distrahert av andre ting, tid til å avkjøle iskremblandingen i tide og sette en varm løsning av sukker i melk i fryseren. Til hans overraskelse avkjølte produktet noe raskere enn det til hans medstudenter som observerte temperaturregimet for tilberedning av iskrem.

For å prøve å forstå essensen av fenomenet, henvendte gutten seg til en fysiklærer, som, uten å gå inn på detaljer, latterliggjorde sine kulinariske eksperimenter. Erasto ble imidlertid preget av misunnelsesverdig utholdenhet og fortsatte sine eksperimenter ikke på melk, men på vann. Han ble overbevist om at varmt vann i noen tilfeller fryser raskere enn kaldt vann.

Etter å ha gått inn på University of Dar es Salaam, deltok Erasto Mpembe på en forelesning av professor Dennis G. Osborne. Etter fullføringen forvirret studenten forskeren med et problem om frysingshastigheten for vann avhengig av temperaturen. D.G. Osborne latterliggjorde selve spørsmålet, og erklærte med aplomb at enhver stakkars student vet at kaldt vann vil fryse raskere. Men den unge mannens naturlige utholdenhet gjorde seg gjeldende. Han inngikk et veddemål med professoren og foreslo å gjennomføre en eksperimentell test her i laboratoriet. Erasto plasserte to beholdere med vann i fryseren, en ved 95°F (35°C) og den andre ved 212°F (100°C). Se for deg overraskelsen til professoren og de omkringliggende "fansen" da vannet i den andre beholderen frøs raskere. Siden den gang har dette fenomenet blitt kalt "Mpemba-paradokset".

Til dags dato er det imidlertid ingen sammenhengende teoretisk hypotese som forklarer "Mpemba-paradokset". Det er ikke klart hvilken eksterne faktorer, kjemisk sammensetning vann, tilstedeværelsen av oppløste gasser og mineraler i det påvirker frysingshastigheten av væsker lokalisert ved forskjellige temperaturer. Paradokset med "Mpemba-effekten" er at den motsier en av lovene oppdaget av I. Newton, som sier at avkjølingstiden til vannet er direkte proporsjonal med temperaturforskjellen mellom væsken og miljøet. Og hvis alle andre væsker fullstendig overholder denne loven, er vann i noen tilfeller et unntak.

Hvorfor fryser varmt vann raskere?T

Det finnes flere versjoner av hvorfor varmt vann fryser raskere enn kaldt vann. De viktigste er:

varmt vann fordamper raskere, mens volumet avtar, og et mindre volum væske avkjøles raskere - ved avkjøling av vann fra + 100 °C til 0 °C, volumetriske tap atmosfærisk trykk nå 15%;
intensiteten av varmevekslingen mellom væske og miljø jo høyere mer forskjell temperaturer, derfor varmetap kokende vann passerer raskere;
når varmt vann avkjøles, dannes en isskorpe på overflaten, og forhindrer at væsken fryser helt og fordamper;
på høy temperatur vann blandes ved konveksjon, noe som reduserer frysetiden;
Gasser oppløst i vann senker frysepunktet, og fjerner energi for krystalldannelse - det er ingen oppløste gasser i varmt vann.

Alle disse forholdene har blitt testet gjentatte ganger eksperimentelt. Spesielt den tyske forskeren David Auerbach oppdaget at krystalliseringstemperaturen til varmt vann er litt høyere enn for kaldt vann, noe som gjør det mulig for førstnevnte å fryse raskere. Imidlertid ble eksperimentene hans senere kritisert, og mange forskere er overbevist om at "Mpemba-effekten", som bestemmer hvilket vann som fryser raskere - varmt eller kaldt, bare kan reproduseres under visse forhold, som ingen har søkt etter og spesifisert til nå.

Hei kjære elskere interessante fakta. I dag skal vi snakke med deg om. Men jeg tror at spørsmålet som stilles i tittelen kan virke rett og slett absurd - men bør man alltid stole på den beryktede "sunne fornuften" og ikke et strengt etablert testeksperiment. La oss prøve å finne ut hvorfor varmt vann fryser raskere enn kaldt vann?

Historisk bakgrunn

At i spørsmålet om å fryse kaldt og varmt vann, "ikke alt er rent" ble nevnt i verkene til Aristoteles, så ble lignende notater laget av F. Bacon, R. Descartes og J. Black. I moderne historie Denne effekten ble gitt navnet "Mpembas paradoks" - etter Tanganyika-skolegutten Erasto Mpemba, som stilte det samme spørsmålet til en besøkende fysikkprofessor.

Guttens spørsmål oppsto ikke fra ingensteds, men fra rent personlige observasjoner av prosessen med å avkjøle iskremblandinger på kjøkkenet. Selvfølgelig klassekameratene som var tilstede der, sammen med skolelærer lo av Mpemba – men etter en personlig eksperimentell test av professor D. Osborne, «forsvant» ønsket om å gjøre narr av Erasto. Dessuten publiserte Mpemba, sammen med en professor, i Physics Education i 1969 detaljert beskrivelse denne effekten - og siden den gang har det ovennevnte navnet blitt fikset i den vitenskapelige litteraturen.

Hva er essensen av fenomenet?

Oppsettet av eksperimentet er ganske enkelt: andre ting like forhold identiske tynnveggede kar blir testet, som inneholder strengt like mengder vann, kun forskjellige i temperatur. Karene lastes inn i kjøleskapet, hvoretter tiden til det dannes is i hvert av dem registreres. Det paradoksale er at i et kar med en i utgangspunktet varmere væske skjer dette raskere.

Hvordan forklarer moderne fysikk dette?

Paradokset har ikke en universell forklaring, siden flere parallelle prosesser skjer sammen, hvis bidrag kan variere fra spesifikke innledende forhold- men med samme resultat:

en væskes evne til å underkjøle - i utgangspunktet er kaldt vann mer utsatt for underkjøling, dvs. forblir flytende når temperaturen allerede er under frysepunktet
akselerert avkjøling - damp fra varmt vann omdannes til ismikrokrystaller, som, når de faller tilbake, akselererer prosessen, og fungerer som en ekstra "ekstern varmeveksler"
isolasjonseffekt - i motsetning til varmt vann, fryser kaldt vann ovenfra, noe som fører til en reduksjon i varmeoverføring ved konveksjon og stråling

Det er en rekke andre forklaringer (sist gang British Royal Society of Chemistry holdt en konkurranse om den beste hypotesen var nylig, i 2012) - men det er ingen entydig teori for alle tilfeller av kombinasjoner inngangsbetingelser eksisterer fortsatt ikke...