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"Mpemba-Effekt"

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"Mpemba-Effekt"

Beitrag von Frank » 6. Jan 2017, 10:57

Man lernt nie aus. Ich wusste davon gar nichts. Ist das wirklich noch nicht ganz erklärbar?

:sp:

http://www.wetteronline.de/wetterticker ... 1068540055
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: "Mpemba-Effekt"

Beitrag von gravi » 6. Jan 2017, 18:30

Ja, man wird alt wie ne Kuh - und lernt immer noch dazu!
Habe ich auch noch nicht gehört, aber höchst interessant! Ich könnte mir vorstellen, dass die schnellere Verdunstung des heißen Wassers hier eine tragende Rolle spielt. Der Effekt sollte aber intensiv wissenschaftlich untersucht werden...

Gruß
gravi
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Re: "Mpemba-Effekt"

Beitrag von belgariath » 6. Jan 2017, 18:36

Mit etwas Glück können wir es die Tage mal ausprobieren...
Wäre bestimmt eindrucksvoll.
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Re: "Mpemba-Effekt"

Beitrag von Frank » 6. Jan 2017, 19:14

belgariath hat geschrieben:Mit etwas Glück können wir es die Tage mal ausprobieren...
Wäre bestimmt eindrucksvoll.
Heute Nacht , oder morgen früh, dann wurd es wieder zu "warm". Habe gerade meine Wetterstation abgelesen und wir haben jetzt schon -12,3 Celsius.
Bin mal gespannt wie weit das runter geht. Um diesen Effekt auch auszuprobieren sollte es ja mindestens im zweistelligen Minusbereich sein.
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: "Mpemba-Effekt"

Beitrag von gravi » 7. Jan 2017, 13:02

Der Effekt war gestern sogar im (Hessen-) Fernsehen - mit dem Originalfoto, wie es auch auf Frank's Link zu sehen ist.

Gruß
gravi
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Re: "Mpemba-Effekt"

Beitrag von Skeltek » 10. Jan 2017, 18:20

Der Effekt ist glaube ein wenig anders als beim warmen Wasser in Speiseeis verwandeln.
Stell dir vor, das Wasser verdampft bzw dehnt sich aus und jede winzige Molekülansammlung gefriert jede für sich.
Das Wasser gilt nur als warm, solange es sich im Verbund als ein größeres Volumen befindet.
Die Tropfen nehmen durch die extrem hohe Temperatur Luft auf, dehnen sich aus und verdunsten schneller.
Stell dir eine Wolke aus Tropfen aus, die sich so schnell ausbreitet, dass die einzelnen volumina jedes für sich abkühlen.

Zumindest stelle ich es mir so vor; die Geschwindigkeit der Moleküle und Tropfen spielt keine Rolle mehr, wenn sich jeder Tropfen für sich durch die Luft bewegt. Außerdem trägt sie Auflösung der Wasserstoffbrücken auch einen Teil zum Temperaturabfall bei, da diese die energie auffrisst.
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Re: "Mpemba-Effekt"

Beitrag von positronium » 10. Jan 2017, 18:42

Skeltek hat geschrieben:Zumindest stelle ich es mir so vor; die Geschwindigkeit der Moleküle und Tropfen spielt keine Rolle mehr, wenn sich jeder Tropfen für sich durch die Luft bewegt.
Als ich das Photo gesehen habe, dachte ich auch in solche Richtungen. Laut Wikipedia gibt es den Effekt aber auch in Flüssigkeiten in Gefässen, also müssen ganz andere Dinge Ursache sein. - https://de.wikipedia.org/wiki/Mpemba-Effekt

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Re: "Mpemba-Effekt"

Beitrag von Gepakulix » 10. Jan 2017, 21:00

Rein intuitiv vermute ich eher, dass das Problem mit der Dichte-Anomalie des Wassers zusammenhängt:
Wasser hat seine grösste Dichte bei etwa 4C, was durch eine Verkettung (Cluster-Bildung) der Wasserstoffmoleküle erklärt wird.

Diese Cluster-Bildung duerfte aber bereits oberhalb von 4C starten. Bei 4C ist nämlich nur der Gleichgewichtspunkt erreicht, wo sich die beiden Effekte aufheben:
  • - normale Dichtezunahme bei sinkender Temperatur
    - abnehmende Dichte infolge Clusterbildung
Soch eine Cluster-Bildung benoetigt aber etwas Zeit:
  • - bereits kaltes Wasser, das weiter bis zum Gefrierpunkt abgekühlt wird hatte diese Zeit (und somit werden solche Clusters existieren)
    - Heisses Wasser, welches an der Oberfläche schockartig abgekuehlt wird, duerfte diese Zeit aber nicht haben (und somit duerfte die Cluster-Bildung auch nicht stattfinden bis zum Moment des Gefrierens).
Falls nun aber die Temperatur-Leitfähigkeit von Wasser mit Cluster-Bildung kleiner ist als von Wasser ohne Cluster-Bildung, dann wäre der Mpempa Effekt fast zu erwarten (Die Cluster-Bildung wuerde eine Art Isolations-Schicht bilden, welche das flüssige Wasser vor der Eisbildung schützt).

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Re: "Mpemba-Effekt"

Beitrag von Skeltek » 11. Jan 2017, 07:45

positronium hat geschrieben: Laut Wikipedia gibt es den Effekt aber auch in Flüssigkeiten in Gefässen, also müssen ganz andere Dinge Ursache sein.
Nein, müssen sie nicht. Hatte mir gut überlegt ob ich das für zwei unterschiedliche Effekte halten sollte.
Natürlich gibt es das bei Flüssigkeiten in Gefäßen auch, aber da hat es würde ich intuitiv behaupten einen anderen primären Grund, auch wenn beide Gründe stark verwandt sind.
z.B. vergrößert man beim in die Luft schleudern auch schlagartig die Gesamtoberfläche des Flüssigkeitsvolumens, was man bei dem Behälter nicht hat.
Die Oberflächenspannung von Wasser und damit zusammenhängende Energie sollte man nicht außer Acht lassen.
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Re: "Mpemba-Effekt"

Beitrag von Frank » 11. Jan 2017, 11:20

Skeltek hat geschrieben:
positronium hat geschrieben: Laut Wikipedia gibt es den Effekt aber auch in Flüssigkeiten in Gefässen, also müssen ganz andere Dinge Ursache sein.
Nein, müssen sie nicht. Hatte mir gut überlegt ob ich das für zwei unterschiedliche Effekte halten sollte.
Natürlich gibt es das bei Flüssigkeiten in Gefäßen auch, aber da hat es würde ich intuitiv behaupten einen anderen primären Grund, auch wenn beide Gründe stark verwandt sind.
z.B. vergrößert man beim in die Luft schleudern auch schlagartig die Gesamtoberfläche des Flüssigkeitsvolumens, was man bei dem Behälter nicht hat.
Die Oberflächenspannung von Wasser und damit zusammenhängende Energie sollte man nicht außer Acht lassen.
Nunja, wenn es so einfach wäre, müsste man ja nicht mehr forschen.....
Wasser ist echt ein magischer Stoff.

Könnte es auch damit zusammenhängen, dass Wasser der einzigste Stoff ist, der bei Abkühlung fest wird und dabei sein Volumen vergrößert?
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: "Mpemba-Effekt"

Beitrag von deltaxp » 11. Jan 2017, 15:30

was ich mir vorstellen kann, ist dass der abkühlungsprozess bei grösserem temparturunterschied durch die turbulente strömung der konvektionszellen effektiver verläuft als bei kalten wasser, wo die temmperatur eher durch "nachbarlechen wärmetransport" abgebenen wird. durch die Trägheit bleiben die Turbulenzen dann noch erhalten, wenn das wasser die Temperatur des kalten wassers hatte, daher läuft der efektivere abkühlungsprozess weiter, der beim kalten wasser gar nicht erst auftritt, so dass es insgesamt daher schnelle abkühlt. ich tippe aber da muss man die Temperaturen des kalten und heissen wassers recht genau abpassen um das "paradoxe" fenster zu finden. gilt sicher nicht für jede kalt-heiss-Kombination. aber für heiss knapp über der konvektions-wärmetransport grenze und kalt knapp unter der wärme-konvektions austauschgrenze kann ich mir das schon vorstellen.

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Re: "Mpemba-Effekt"

Beitrag von Frank » 8. Feb 2017, 15:22

Ein bisschen Licht am Ende des Tunnels.

https://www.youtube.com/watch?v=S0kRt20MHVQ
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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