Mpemba-effekten
Der skal dobbelt så meget energi til at hæve vands temperatur 1°C som til is og damp.

Varmt vand fryser hurtigere end koldt vand; det kaldes Mpemba-effekten. Intuitivt burde varmt vand først køle ned, før det kan fryse.
Men forsøg har vist, at 90°C varmt vand fryser hurtigere end 18°C varmt vand. Dette opdagede Aristoteles helt tilbage i det 4. århundrede f.v.t, men først da skoledrengen Erasto Mpemba fra Tanzania i 1969 nægtede at forkaste beviserne, fik videnskaben øjnene op for denne, en af vands mest besynderlige egenskaber.

Syntes bare at det hørte til histrorien

Syntes bare at det hørte til histrorien

Jeg synes også mere det var det der blev spurgt til.

Det ville være relevant hvis der kom et svar som man kunne omsætte til hverdagen.

Eks. Hvis man har gæster og mangler isterninger, skal man så hælde koldt vand i poserne eller bare tage den temperatur der er i rørene. (Glem alt om at man ikke må bruge det første vand i hanen hvis den har stået i længere tid)

En anden parameter der bør undersøges, er at varmt vand ikke kan indeholde så mange gasser som koldt vand.
Man kan lave et forsøg, hvor man har 2 ens beholdere med lige meget vand, og varmer den ene op til f. eks. 90C i et vandbad. Det vil minimere kalkafsætningen. Allerhelst bør man bruge destilleret vand. Den anden gennemluftes mens den kun er få grader varm. Derefter sættes der låg på beggeflasker, så der ikke kan optages eller afgives gasser. Så kan man se om gasholdigheden har nogen effekt. Er der nogen der har et bud?

Forøvrigt kan man se bobler på bunden af en gryde med vand under opvarmning, længe før vandet ved bunden er 100C. Det er ikke vanddamp, men derimod gasserne der udfælder sig. Derfor skal man sørge for at slå på glasset eller lignende, så boblerne bobler op til overfladen.

Prøv også at koge destilleret vand og kalkholdigvand i 2 glaskolber. Det ser ret forskelligt ud når det koger.

Her er linket til den tidligere bragte artikel: http://ing.dk/artikel/71750

Intuitivt lyder det selvfølgelig som noget vrøvl at varmt vand fryser hurtigere end koldt vand, da det varme jo skal ned på samme temperatur som det kolde vand. Der kan dog godt argumenteres for at det i nogle tilfælde er sandt.
Sætter man en isterningebakke med varmt vand i fryseren vil den i mange tilfælde så at sige smelte sig fast i den rim der findes i fryseren og dermed nemmere aflevere varmen til omgivelserne. Placerer man derimod en bakke med varmt og en med koldt vand i et stativ
så kun luften har indflydelse, vil det kolde fryse først.

Placerer man derimod en bakke med varmt og en med koldt vand i et stativ så kun luften har indflydelse, vil det kolde fryse først

Kan du referere til en velfunderet afhandling, der bekræfter dit udsagn? Hvis ikke, er dit udsagn det rene pseudovidenskab, da man ikke bare kan tænke sig til et resultat. Teori skal altid følges op med praktiske forsøg, for at bekræfte om teorien holder!

Uden at jeg har underbygget noget af det følgende med praktiske eksperimenter, kunne man godt fristes til følgende ræsonnement:

Jeg antager det for korrekt, at afkogt vands frysepunkt er højere end koldt vands frysepunkt.
1. Hvis det afkølende medium har en temperatur, der ligger mellem frysepunktet for koldt vand og frysepunktet for afkogt vand, behøver man vist ikke at udføre nogen forsøg.
2. Hvis det afkølende medium har en meget lav temperatur (f.eks. nær det absolutte nulpunkt), vil afkølingshastigheden for det kolde vand nærme sig afkølingshastigheden for det varme vand, og dermed vil det kolde vand i hvert fald have større chance for at vinde kapløbet.

Hans Larsen

Det er vist noget vrøvl! Spørgsmålet kan illustreres således:
1. To ens beholdere fyldes med samme mængde vand ved samme temperatur, fx 300 K
2. Beholder 1 isoleres i en termokasse, hvorved dens temperatur ikke ændres
3. Beholder 2 placeres i en fryser.
4. Når vandet i beholder 2 har en temperatur på fx 290 K (og vandet i beholder 1 stadig er 300 K), flyttes beholder 1 ind i fryseren.
5. De to beholdere fortsætter nu afkøling, men med forskelligt udgangspunkt.
6. Beholder 2 vil først nå frysepunktet. Det kan der da ikke herske tvivl om. Der vil jo gå nogen tid før beholder 1 har nået 290 K, og derfra afkøles de to beholdere ens.

Beholder 2 vil først nå frysepunktet.

Og dermed har vi et peg, om årsager til forskelle, i praktisk dagligdag. I hvert fald tre faktorer:

A. Varmvandsrør er nu og da smallere end koldvandsrør, og varmvandsrør kan desuden være af fx tyndt kobber, mens koldvandsrør kan være af tykt stål, fx i gamle bygninger, det har jeg oplevet. Hvis begge rør er uden isolering, og hvis begge rør ikke bliver anvendt i et døgn eller to, da opnår de en fælles temperatur, og da nedkøles det smalle og tynde rør dernæst hurtigst, hvis der pludselig kommer en usædvanlig kulde fra omgivelserne, altså en frostsprængning af varmvandsrøret først.

B. Vand i varmvandsrør har sandsynligvis altid et anderledes indhold af mineraler og bakterier end i kolde rør med drikkevand. Altså, også af den grund bør man forvente en tidsforskel imellem hvilket rør der først bliver frostsprængt. Umiddelbart er min forventning, at hvis vand indeholder bakterier, i forhold til rent vand, da vil det rene vand fryse til is først, fordi bakterier jo udvikler varme og desuden bevæger sig. Derimod, de kemikalier som bakterierne lever af i vandet, kan muligvis fremskynde en frysning af vandet, altså måske en tidsmæssig modsatrettet effekt. Jeg vil tro at dette punkt B omtrent ingen indflydelse har, i forhold til punkt A.

C. Måske er koldvandsrør typisk belagt med kalk indvendigt, i forhold til varmvandsrør. En sådan kalkbelægning, hvis den er der, virker altid som en insulator omkring vandet imod kulde eller hede fra røret. Altså endnu en årsag til, at varmvandsrør først bliver ramt af frostsprængning.

Tilbage til spørgsmålet, om varm vand fryser hurtigere til is, end koldt vand? Nej, det er vrøvl, det er vandets indpakning og vandets forurening og vandets geometriske volumenstørrelse, der forklarer en forskel.

Derimod, de kemikalier som bakterierne lever af i vandet, kan muligvis fremskynde en frysning af vandet, altså måske en tidsmæssig modsatrettet effekt

De kemikalier bakterier lever af er salte, da de ellers ikke kan optage dem, og salte vil altid sænke frysepunktet. De bytter så rundt på atomerne, der hvor det giver en energigevinst. Det er grundlæggende derfor der findes liv!!!

Faktisk er det nok snarere at den drivende kraft = temperaturforskellen til at beynde med er meget større fra glasset med varmt vand til omgivelserne. Herved opstår der konvektionsstrømme i vandet i glasset og derved opnås et væsentligt højere varmeovergangs- og gennemgangstal i forhold til glasset med koldt vand. Jeg mindes athave læst at Mpembas forsøg blev afprøvet i London netop med destilleret vand og at hans resultater blev bekræftet.

Hvad med fryseren? Er der ikke noget med at moderne frysere kan mærke hvis temperaturen stiger og sætte ind med lidt ekstra frysepower. Vupti, fryseren fryser hurtigere det varme vand da det aktiverer fryseren hurtigere. (Om det var det Aristoteles fandt frem til ved jeg ikke)

Jeg vil tro at varmtvandrørene først kalker til med mindre det afsættes i varmtvandsbeholderen. Kalken udfældes ved varme over 53 eller 58 grader eller deromkring.
Jeg skilte engang en AEG vaskemaskine fra 1974, som kun havde været tilsluttet en fase, men kunne køre på 2 eller 3. Varmeelementet var dobbelt, og kun det som havde varmet var kalket til. Den anden del var total kalkfri.

Ofte bemærker jeg, hvordan brugere på ing.dk skælder ud på både navngivne journalister og standen i almindelighed for at være komplet uvidende, uvidenskabelige og nærmest et trin fra amøberne.

Derfor er det stærkt underholdende - som journalist - at se netop ingeniører skændes indædt om et spørgsmål, der burde være relativt nemt at afklare pr. eksperiment. Eller som sekundært fræser ud ad en tangent, der er sagen komplet uvedkommende. Tak, drenge; I har reddet min dag :-).

det er også stærkt underholdende for ikke-ingeniører med nedarvede ingeniørgener at følge engagementet og retorikken hos disse ingeniør for at føre teoretiske diskussioner om noget der ellers kunne forekomme absolut ligegyldigt. Gad vide hvor mange der får løn for noget helt andet end at debattere på ing.dk !?

Jeg har selv udført selvsamme eksperiment for nogle år tilbage da jeg selv syntes det lød utroligt. Jeg tog to ens glas med hver præcist afmålt 20 mL destilleret vand. Det ene glas blev opvarmet til nær kogepunkt. Der blev placeret et termometer i hver de to glas som derefter blev stillet i et fryseskab (-20 C) med glaslåger. Glassene blev stillet på to ens flamingoplader. Og jow, det varme vand frøs faktisk hurtigere. Jeg kunne se temperatur udviklingen hele tiden og at isdannelsen skete tydeligt først i det "varme" glas.

Det er velbeskrevet i flere fysiktidsskrifter, hvor der bl.a også står at lukkes beholderen med et låg så virker det ikke længere.

Derfor er al snak om vandrør, kalkholdig vand, vaskemaskiner og anden nonsens fuldstændig irrelevant i denne sammenhæng.

En af forklaringerne går bl.a på konvektion.

Jeg skal ikke gøre mig klog på forklaringen men kan blot konstatere at det virker under de rette betingelser.

Antag at vi har en meget stor rund kugle på 5 meter i diameter fyldt med stillestående vand på f.eks. 20 grader celsius. Køl kuglen ned udefra til under frysepunktet. Vil vandet fryse først på kuglens overfalde og derefter ind mod centrum? Hvornår er indfrysningen sket?

Svarer "eksperten" her ikke på et andet spørgsmål end det stillede ?
Varmt vand er vel ikke det samme som afkogt vand.

Det må være Morten Jørgensen's eksperiment der handler om, ikke noget med salt - kalk etc. indhold.

20 mL destilleret vand. Det ene glas blev opvarmet til nær kogepunkt. Der blev placeret et termometer i hver de to glas som derefter blev stillet i et fryseskab (-20 C)

Altså to fingerbøl med vand i, anbragt i en fryser?

Jo, et sådant ekstremt miljø vil betyde, at det kolde vand begynder med at være i ro og bliver underafkølet uden straks at fryse, mens det varme vand afgiver damp som øjeblikkelig fryser på glassets indvendige side allernærmest vandoverfladen, og derfra vil et roderi af krystaldannelser brede sig nedad til resten af vandet, og, da nedkølingen sker meget hurtigt, fordi de to portioner af vand er ultra små, da kan det let tænkes at det oprindeligt varmeste vand således vinder.

Altså hatten af for et udmærket udtænkt eksperiment, en slags vildledende pædagogik i et fysiklokale, paradox, altså en udfordring af hjerner.

Fordi: Eksperimentet er ikke repræsentativt for vands opførsel i al almindelighed, fordi geometri spiller ind. Hvis man gentager forsøget med to store tillukkede poser med vand i, lad os sige 10 liter i hver, da vil den energimæssige varmeforskel imellem de to portioner spille en større rolle, fordi forholdet imellem volumen, i forhold til overflade, da er en anden (end i to fingerbøl). Vil nogen udføre eksperimentet? Det er nyt territorium for mig, jeg antager, at den varme portion af vand vil være længst tid om at fryse.

Hvis mit simple forsøg virker med 20 ml vand (meget stort fingerbøl !!), så kan jeg ikke se hvorfor det ikke også skulle virke med større volumener. Det afhænger jo kun af om fryseren kan har "kuldekapacitet" nok. Som jeg har læst mig til skal karret helst være cylindrisk og ikke f.eks. konisk fordi overfladen derved bliver for lille til vandmængden.

Igen, glem alt om poser, rør m.m. Det er også beskrevet i videnskabelig litteratur at forsøget skal foregå i åbne kar og ikke lukkede. Beholderen må heller ikke isoleres.

Jeg kan kun konstatere at det virker når forsøgsbetingelserne er rigtige. Det virker som om man ikke vil indse fakta og straks begynde at bagatellisere tingene og næsten latterliggøre mit og andres forsøg.

Så konklusionen er:
"ikke generelt, men under nogle bestemte omstændigheder, Jo"

Så konklusionen er:

Som med alle andre slagsmål nu om dage, er afgørelsen at finde på wiki:

http://en.wikipedia.org/wiki/Mpemba

Konklusionen er, at ingen aner, hvad der foregår i en kop varm vand inde i fryseren.

Beskrivelsen af dit eget lille forsøg med to glas vand, mangler jo en nærmere beskrivelse af hvad der blev målt. Du skriver at du kunne iagttage isdannelse, men ikke om tid og temperatur?

Rent vands afkølingstempo afhænger af temperaturforskel til det omgivende og overflade. F.eks. vil omrøring bidrage med samme effekt som en blæser i fryseren (større overflade).
Rent vand i et glas vil under afkøling have en naturlig cirkulation ned til ca. 4 grader C, mens vandet ved yderligere nedkøling vil udvide sig, så det koldeste vand forbliver øverst. Ved isdannelse omkring 0 grader sker der en standsning i afkølingen indtil al vandet er frosent (frysepunktet).
Eksperimentets forløb må derfor nøje beskrives omkring disse temperaturer.

Nej jeg har ikke målt temperatur som funktion af tiden. Nej jeg har heller ikke målt mængden af opløste gasser i vandet da det kan influere på resultatet. Nej jeg har heller ikke anvendt en rød spand. Arrggh, nøj hvor er man dog pedantisk.

Alle de grafer m.m findes på nettet af andre som har lavet samme forsøg. Jeg har kunnet reproducere forsøget.

Så må alle andre kværulanter incl dig Franz sgu bare selv se at komme i gang.

Og kan du ikke reproducere det, ja så er det dig og dine målinger den er gal med. Uhadada, der hviler nu et præstationspres på dine skuldre kære Franz.

I de forsøg som er beskrevet på dette sted, arbejder man med vand med samme rumfang, men med forskellige temperaturer.

I alle indlæg er der ikke taget hensyn til så vigtige parametre som rumudvidelse og frysepunktsænkning.

Det betyder, at de to prøver ikke kan sammen-lignes, da de ikke har samme masse og ej heller samme frysepunkt.

Mvh EV

Tager man to glas og hælder 20 mL vand (destilleret) i hver, og varmer det ene glas op, så er massen af vandet da stadig den samme (under antagelse der ikke sker nævneværdig fordampning).

Frysepunktsænkningen er yderst minimal, og kan kun stamme fra de opløste gasser som vil (måske) være lidt forskellig da opløseligheden stiger med faldende temperatur.

Men har du et bedre forslag er du da velkommen.

Arrggh, nøj hvor er man dog pedantisk.

Det skal men nødvendigvis være med den slags forsøg, ellers biver de jordet!!!

ARGH!! KOLDT VAND FRYSER HURTIGST! JORDEN ER FLAD OG BURGER KING ER BEDRE END McDonalds! Jeg er ligeglad med eksperimenter, nææh min dømmekraft er enevældig :D

Nu er det her ikke "Rocket Science", men noget alle faktisk selv kan lave.

Jeg har udført forsøget og har set det virker. Flere af mine kolleger har lavet det efter og de har fået samme resultat.

At andre åbenbart ikke vil indse fakta er beklageligt, men hellere vil spilde tiden med alle mulige udenomsforklaringer.

Det er et utroligt simpelt forsøg som er velbeskrevet i diverse fysiske tidsskrifter, men det afholder igen ikke folk herinde fra at postulere en hulens masse vrøvl.

Og Lasse, fis tilbage til Arto, der er nok nogen på din egen alder

Nu er det her ikke "Rocket Science", men noget alle faktisk selv kan lave.

hov hov, man kan da sagtens lave raketter

Derfor er det stærkt underholdende - som journalist - at se netop ingeniører skændes indædt om et spørgsmål, der burde være relativt nemt at afklare pr. eksperiment. Eller som sekundært fræser ud ad en tangent, der er sagen komplet uvedkommende. Tak, drenge; I har reddet min dag :-).

Det er egentlig også skægt, at der bruges et dækkenavn for sådan et indlæg.

... hvordan det frosne vand så er "pakket". Er der ikke noget med, at is ikke bare er is - men forekommer i ret mange krystalvarianter (eller hvad det nu hedder) afhængig af temperatur og tryk...

Er der forskel på hvordan resultatet bliver afhængig af vandet temperatur før det ramte fryseren.

Der er lavet mange forsøg på verdensplan. Her er et af dem. Det er lidt anderledes, men meget hurtigere, og uden så meget vrøvl.
http://www.youtube.com/watch?v=xOVZV6DxaRs
Men det er jo ikke den eneste specielle egenskab ved vand der har fascineret videnskaben gennem tiderne.
Hvis man ikke kan indse at vores umildbare intuition må vie for observation, kan man jo altid blive religiøs.

Der er også blevet lavet forsøg med afkogt vand i begge glas, hvor det ene bare har kølet af.

Det er et faktum at når et glas med kogende vand sættes i en fryser, går afkølingen meget hurtigere end for et glas med tyve grader varmt vand.

Når temperaturen for det glas der indeholdt kogende vand når ned på de tyve grader, har temperaturen så meget større fart på nedad end det glas der startede med tyve grader. Derfor overhaler afkølingen af glasset med det oprindeligt kogende vand jo afkølingen af det andet glas.

Faktisk vil temperaturen jo ryge langt ned under -18 grader (hvis det er fryserens temperatur), inden den begynder at stige op igen til de -18 grader...

;-)