Ein sehr cooler Clip, der auf Reddit gepostet wurde, zeigt das seltsame Phänomen des „Snap Freeze“.
Poster DifficultBoss teilte ein kurzes Video, in dem eine Flasche Quellwasser schnell von oben nach unten gefriert, wenn sie geschüttelt wird, nachdem sie bei kaltem Wetter draußen stand. Die Wissenschaft hinter diesem plötzlichen Übergang hat damit zu tun, wie Wasser von flüssig zu fest wird.
Wenn es seinen Gefrierpunkt von 32 Grad Fahrenheit (null Grad Celsius) erreicht, beginnt Wasser normalerweise, zu Eis zu kristallisieren. Aber dieser Kristallisationsprozess benötigt eine Basis – einen Kern, an dem sich die Wassermoleküle anordnen können. Wenn das Wasser rein genug ist, wird die Kristallisation nicht stattfinden, so das University of Illinois Physics Van Outreach Programm. Flüssiges Wasser, das unter dem Gefrierpunkt liegt, wird als „unterkühlt“ bezeichnet.
Das „snap freeze“ passiert, wenn dieser empfindliche, unterkühlte Zustand gestört wird, wie im Video, als das Poster die Flasche ein wenig schüttelt. Das Schütteln löst wahrscheinlich ein winziges Stückchen Frost von der Innenseite des Flaschendeckels und liefert so die fehlende Keimbildungsstelle. Die Eiskristalle wachsen dann in Sekundenschnelle aufeinander.
Wie fest das Wasser gefriert, hängt von der Außentemperatur ab, die in dem Reddit-Post nicht mitgeteilt wird. Da Wasser beim Gefrieren 80 Kalorien pro Gramm in Form von Wärme abgibt, reichen laut Physics Van typische Kühlschranktemperaturen (die nicht mehr als ein paar Grad unter dem Gefrierpunkt liegen) normalerweise nicht aus, um eine Flasche Wasser felsenfest zu gefrieren. Das Wasser, das gefriert, gibt tatsächlich genug Wärme ab, um den Rest des Wassers in einem flüssigen Zustand zu halten, was zu Schneematsch führt. Bei ausreichend kalten Temperaturen kann eine Wasserflasche jedoch tatsächlich steinhart gefrieren: Wasser kann bis auf negative 43,6 Grad F (negative 42 Grad C) unterkühlt werden, so Physics Van.
Der Übergang von flüssig zu fest ist nicht der einzige Moment, in dem sich Wasser seltsam verhält. Es kann auch am Siedepunkt des Wassers passieren. Wasser kann überhitzt werden, wenn seine Temperatur über 100 Grad Celsius steigt, ohne in einen gasförmigen Zustand überzugehen. Genau wie bei der Unterkühlung geschieht dies in Wasser, das rein genug ist und dessen Behälter glatt genug sind, um keine Keimbildung zu ermöglichen. Genau wie Eiskristalle in unterkühltem Wasser haben die Blasen, die den Siedeprozess einleiten, nichts, woran sie sich festhalten können. Aber überhitzte Flüssigkeiten können noch um einiges gefährlicher sein als unterkühlte: Statt zu Eis zu werden, wenn sie bewegt werden, können sie sich plötzlich in ein Gas verwandeln, was zu einer Explosion der sehr heißen Flüssigkeit führt. Das Erhitzen von destilliertem Wasser in der Mikrowelle kann eine solche Eruption auslösen – ein Phänomen, das Sie auf YouTube beobachten können, ohne dass die Gefahr von Verbrennungen zweiten Grades besteht.
Originalartikel auf Live Science.
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