PDA

Volledige versie bekijken : Warm water bevriest sneller dan koud water?



Vlaams_front
4 januari 2006, 20:52
Hoi,

Ja er was daarnet een maat hier die zei dat warm water sneller bevriest dan koud water. Tis een redelijk ridicuul iets maar toch ben ik benieuwd omdat het redelijk onlogisch klinkt.

Wat dacht ik:

Stel je hebt 2 potten. In pot A zit water met een temperatuur van 7° en in pot B zit water met een temperatuur van 23°. Iedereen weet dat water bevriest vanaf 0°. Nu, wanneer je pot A laat bevriezen moet er slechts 7° afgekoeld worden vooraleer het water een temperatuur bereikt van 0°. Pot B moet echter 23° afkoelen vooraleer het die grens bereikt. De initiele afkoeling van pot B zal waarschijnlijk wel hoger zijn dan die van pot A maar op een bepaald punt gaat pot B ook die 7° bereiken en even snel/traag afkoelen dan pot A. Pot B moet dus eerst de weg afleggen naar 7° en dan nog eens dezelfde weg afleggen als pot A. Aangezien 1+1=2 zou pot B dus ook trager moeten bevriezen.

Mn maat zegt nu dat dat niet klopt. Hij kon er geen degelijke uitleg op geven en op internet vind ik tegenstrijdige artikels. De ene zegt ja, de andere nee ...

Mischien is er hier een toekomstig wetenschapper ofzo die der meer van weet?

Groeten

Vlaams_front

Santa
4 januari 2006, 20:54
Ja dat is dus inderdaad waar.. de exacte uitleg ken ik niet, tis iets met het teveel aan energie ofzo. Maar tis alleszins zeer fascinerend :)

Gentille
4 januari 2006, 20:54
als je warm water weggooit bij zware vriestemperaturen verdampt dat water gewoon, het raakt de grond niet eens.

hatetn
4 januari 2006, 20:54
warm water bevriest sneller
is al meermaals op tv getoond geweest ook
tis raar maar waar

?therapy?
4 januari 2006, 20:54
Was eens op Brainiac :)
is idd waar

Gamerke 1988
4 januari 2006, 20:54
ik herriner mij iets vaags over dat warm water inderdaad sneller bevriest.. Al kan ik het niet met zekerheid zeggen. Er zullen hier wel een paar fysica genieën bij zitten zeker :p

Gamerke 1988
4 januari 2006, 20:55
Was eens op Brainiac :)
is idd waar
da wast :D

menlor
4 januari 2006, 20:57
hoe het zit als ge het laat staan weet ik niet.
Maar der was een proef bij Hoe?zo! waar men water van 20° op een bevroren autoruit deed. en andere kant water van 90° en die van 90° deed het bevroren weg en die van 20° deed da direct weg en dan weer bevriezen.
Ah ja en ze zeide ook da voor ijsblokskes snel te maken ge beter warm water in de vriezer zet.

Dus klopt wel, uitleg was denkek iets van, der is veel meer beweging in de moleculen ofzo van 90° dan 20° en daarom zen energie sneller verliest.
Zoiets

Maar wa uw maat zegt klopt wel idd

Zeta Reticula
4 januari 2006, 20:59
Ik veronderstel volgende sumiere verklaring:

Dus hoe hoger de temperatuur, hoe meer warmte-energie iets bezit. Warm water verdampt sneller (verdampen gebeurt altijd, is niet zelfde als koken). Voor een verdampingsproces heb je energie nodig, en die energie haal je uit de warmte. Aangezien er veel energie beschikbaar is snelle verdamping, dus snelle afkoeling. Dus het energietransport is daar vol op bezig. Terwijl dat bij koud water niet zo is. Bevriezen is gewoon energie onttrekken uiteindelijk.

:$

Darth-Falcon
4 januari 2006, 21:00
als ge warm water in den diepvries zet, zal het temp verschil met den diepvries veel groter zijn, de mate waarop het warm water zijn warmte afgeeft is dus veel groter dan bij koud water, wat trager zal gaan.

het warm water gaat idd rapper bij 0 graden zitten dan koud water.

vanaf dat het 0 graden is, blijft het ong nul graden tot alles ijs is en dan pas daalt de temp verder

ik hoop dak zowa goe zit want anders zit er een buis van thermodynamica aan te komen :unsure:

GregoryCo
4 januari 2006, 21:00
Probeer het eens :)

Racemaniac
4 januari 2006, 21:04
heb er een leuke pagina over gelezen, gebeurt idd SOMS, er zijn omstandigheden waarin warmer water sneller bevriest, een wetenschappelijke verklaring is er nog niet (enkel wat theorien)
noemt blijkbaar het "mpemba effect"

@darth: klinkt een beetje als nonsens hoor, eens het warme water het koude inhaalt zal het koude dan sneller moeten afkoelen dan het warme en daarna waar omgekeerd, of het warme zal het kouden ooit inhalen, enkel steeds dichter komen....
er is nog geen wetenschappelijke verklaring, dus zo simpel zal het nog wel niet zijn....

Christalic
4 januari 2006, 21:05
heb er een leuke pagina over gelezen, gebeurt idd SOMS, er zijn omstandigheden waarin warmer water sneller bevriest, een wetenschappelijke verklaring is er nog niet (enkel wat theorien)
noemt blijkbaar het "mpemba effect"

Idd, kvindet precies ma louch

Vlaams_front
4 januari 2006, 21:05
als ge warm water in den diepvries zet, zal het temp verschil met den diepvries veel groter zijn, de mate waarop het warm water zijn warmte afgeeft is dus veel groter dan bij koud water, wat trager zal gaan.

het warm water gaat idd rapper bij 0 graden zitten dan koud water.

vanaf dat het 0 graden is, blijft het ong nul graden tot alles ijs is en dan pas daalt de temp verder

ik hoop dak zowa goe zit want anders zit er een buis van thermodynamica aan te komen :unsure:

Jama, ik snap dat da in het begin zo is aangezien dat de temperatuurverschil tussen 0-7° of 0-23° groter is. In het begin zal dat dus inderdaad meer energie afgeven maar op een bepaald punt gaat die temperatuur toch ook dalen tot 7° en dan gaat die toch even traag of even weinig energie afgeven als de pot die al vanaf het begin 7° was?

Christalic
4 januari 2006, 21:07
As ge beide potte me eenzelfde hoeveelheid water pakt, dan zal het volume van de warmste pot via verdamping het meest afneme. Waardoor er minder water moet bevroren worden ... ?

LaXozz
4 januari 2006, 21:08
het koude water zal vlugger zijn

Vlaams_front
4 januari 2006, 21:08
As ge beide potte me eenzelfde hoeveelheid water pakt, dan zal het volume van de warmste pot via verdamping het meest afneme. Waardoor er minder water moet bevroren worden ... ?

Ja maar die pot verliest toch al veel tijd aangezien die eerst moet afkoelen naar de temperatuur van de koudste pot?

Darth-Falcon
4 januari 2006, 21:09
ik denk dat warm water per tijdseenheid meer warmte zal afgeven dan koud water door het hogere temperatuursverschil met den diepvries en zo rapper bij de nul graden zal zitten,

Tom!
4 januari 2006, 21:11
Dit staat bekend als het Mpemba effect, zie hier (http://math.ucr.edu/home/baez/physics/General/hot_water.html) voor details.

Santa
4 januari 2006, 21:12
The phenomenon that hot water may freeze faster than cold is often called the Mpemba effect. Because, no doubt, most readers are extremely skeptical at this point, we should begin by stating precisely what we mean by the Mpemba effect. We start with two containers of water, which are identical in shape, and which hold identical amounts of water. The only difference between the two is that the water in one is at a higher (uniform) temperature than the water in the other. Now we cool both containers, using the exact same cooling process for each container. Under some conditions the initially warmer water will freeze first. If this occurs, we have seen the Mpemba effect. Of course, the initially warmer water will not freeze before the initially cooler water for all initial conditions. If the hot water starts at 99.9° C, and the cold water at 0.01° C, then clearly under those circumstances, the initially cooler water will freeze first. However, under some conditions the initially warmer water will freeze first -- if that happens, you have seen the Mpemba effect. But you will not see the Mpemba effect for just any initial temperatures, container shapes, or cooling conditions.

Vlaams_front
4 januari 2006, 21:13
Dit staat bekend als het Mpemba effect, zie hier (http://math.ucr.edu/home/baez/physics/General/hot_water.html) voor details.

thx .

Zeta Reticula
4 januari 2006, 21:14
Uiteraard, in Newton's law of cooling zit een tijdsafgeleide van de temperaturen. Dus hoe groter het temperatuurverschil, hoe sneller de koeling.

Wiskundig (met T temperatuur in functie van t, de tijd):

dT(t)/dt = constante (T - T_omgeving)

T(t) = T_omgeving + (T(0) - T_omgeving).exp(-constante.t)

Assassin007
4 januari 2006, 21:25
Was vorige week nog op hoe?zo!

Santa
4 januari 2006, 21:28
Uiteraard, in Newton's law of cooling zit een tijdsafgeleide van de temperaturen. Dus hoe groter het temperatuurverschil, hoe sneller de koeling.

Wiskundig (met T temperatuur in functie van t, de tijd):

dT(t)/dt = constante (T - T_omgeving)

T(t) = T_omgeving + (T(0) - T_omgeving).exp(-constante.t)
Wtf is T_Omgeving en constante.t :sop:

Zeta Reticula
4 januari 2006, 21:29
T_omgeving, de omgevingstemperatuur...
constante is een constante afhankelijk van het materiaal, in dit geval is dat dus voor water. Wat die is, moet je maar opzoeken.

Santa
4 januari 2006, 21:30
T_omgeving, de omgevingstemperatuur...
constante is een constante afhankelijk van het materiaal, in dit geval is dat dus voor water. Wat die is, moet je maar opzoeken.
Ok thanks :)

Ferux
4 januari 2006, 21:31
T_omgeving is natuurlijk de omgevingstemp en die constante is.. een constante, zeker,??

Bontus
4 januari 2006, 21:44
het koude water bevriest sneller in de juiste omstandigheden ;)
want zoals verwacht komt het warmere steeds op een punt waar het koudere op dat moment al voorbij is.
Maar het kan inderdaad dat het warme sneller bevriest als het water in een pot op een rooster is (cfr Diepvriezer) koud water dat je erin zet maakt alleen contact met de lucht en wisselt weinig energie uit.
Warm water ontdooit een dun laagje water aan de onderkant dat terug bevriest en heeft zo een groter oppervlak om energie uit te wisselen.
Initieel is de temperatuursgradiënt zowiezo al groter tussen warm water en diepvries maar dat alleen is geen verklaring voor het fenomeen.

foghorn leghorn
4 januari 2006, 22:35
Uiteraard, in Newton's law of cooling zit een tijdsafgeleide van de temperaturen. Dus hoe groter het temperatuurverschil, hoe sneller de koeling.

Wiskundig (met T temperatuur in functie van t, de tijd):

dT(t)/dt = constante (T - T_omgeving)

T(t) = T_omgeving + (T(0) - T_omgeving).exp(-constante.t)

dit verklaard niet waarom warm water soms sneller bevriesd dan koud water, dit verklaard alleen dat warm water sneller een zelfde temperatuurverschil kan overbruggen dan koud water bij eenzelfde omgevingstemp


tekeningske voor alst moeillijk is
http://www.ugrad.math.ubc.ca/coursedoc/math100/notes/diffeqs/mathgifs/cool_ss2.gif
als T2 nu bv 50 graden is moet ge de grafiek opschuiven naar links totdat 50graden bij t=0 is

Fighting Hobbit
4 januari 2006, 22:35
Waarschijnlijk zal het praktisch wel iets van waarheid bevatten, hangt van zoveel dingen af. Als we het nu theoretisch in de perfecte omstandighden zouden uitvoeren waar dus een heel deel neveneffecten enzo genegeerd worden zou als ik me niet vergis toch het koude water eerst moeten verdampen, aangezien bij de twee denkel het temperatuurverschil de tijd beïnvloed en dat is rechtevenredig met de tijd...
edit: Ik begin te vermoeden dat dat bij opwarmen zo is, ik ben opwarmen en afkoelen door elkaar aan het halen, sorry, ik begin te twijfele, dat is hier ondertussen al lang geleden :s



tekeningske voor alst moeillijk is
http://www.ugrad.math.ubc.ca/coursedoc/math100/notes/diffeqs/mathgifs/cool_ss2.gif
als T2 nu bv 50 graden is moet ge de grafiek opschuiven naar links totdat 50graden bij t=0 is
Uw grafiek heeft 0 als horizontale assymptoot, dus ik verodnerstel dat je de temperatuur in Kelvin neemt, mss even vermelden voor de duidelijkheid. Ik heb wel het gevoel dat er iets raar is in uw uitleg dan, want op 50K is water al lang bevroren...

Dr_pimpie
4 januari 2006, 22:50
ik had nooit verwacht dat ik nog iets zinnigs zou leren op het telenetforum:)

Fighting Hobbit
4 januari 2006, 22:53
ik had nooit verwacht dat ik nog iets zinnigs zou leren op het telenetforum:)
zoek dan maar eens naar de thread genaamd "relativiteit" :p

thugangel
4 januari 2006, 23:00
Ik heb ook een voorbeeld oefening gemaakt.. maar k denk niet dat die volledig juist is allesinds :p
iets met -EQafgegeven vermogen =EQopgenomen vermogen . (vermogen = warmte etc etc :p , E = som van :)

Fighting Hobbit
4 januari 2006, 23:08
Ik zou eerder Energie gebruiken ipv vermogen...

thugangel
4 januari 2006, 23:14
Ik zou eerder Energie gebruiken ipv vermogen...

da was em! , kdacht al dat k het verkeerd noemde :)

AncientRites
4 januari 2006, 23:30
Mij lijkt het toch nog steeds onmogelijk indien het in een afgesloten ruimte is. (Dus pak dat je water in een plastiekje afsluit, allebei evenveel water in plastiek A en plastiek B) Dan kan de bevriezingsoppervlakte niet groter worden en aldus onmogelijk sneller bevriezen.

Fighting Hobbit
4 januari 2006, 23:36
Mij lijkt het toch nog steeds onmogelijk indien het in een afgesloten ruimte is. (Dus pak dat je water in een plastiekje afsluit, allebei evenveel water in plastiek A en plastiek B) Dan kan de bevriezingsoppervlakte niet groter worden en aldus onmogelijk sneller bevriezen.
Da verliest ge natuurlijk weer energie door de overdracht aan uw zakske als we dat in praktijk brengen...

Tweak37
5 januari 2006, 01:21
Mensen, iemand heeft hier een link gepost waar heel het verhaal in geuren en kleuren wordt gedaan en alle mogelijke verklaringen worden gegeven... :) Lees dat dan ook...

@Zeta Reticula: was het maar zo simpel, uw uitleg kan simpel de grond in geboord worden door de TS zijn argumentatie. maar zoals je ziet in de link zijn er veel meer factoren die meespelen.

AncientRites
5 januari 2006, 10:06
Da verliest ge natuurlijk weer energie door de overdracht aan uw zakske als we dat in praktijk brengen...
AKkoord, maar omdat er geen water(damp) kan ontsnappen, moet het warme water eerst voorbij de toestand van de lage temperatuur passeren, onmogelijk dus!

killgore
5 januari 2006, 10:24
Lees die site die ze hier posten, daarin staat vrij duidelijk dat het raar, niet echt logisch verklaarbaar iets is.
Puur thermodynamisch gezien is het onlogisch, welke verklaring ge er ook aan geeft ;), de warmtecapaciteit van vloeibaar water wijzigt niet en dus kost het 1 liter water op 5°C minder energie om af te koelen dan 1 liter op 50°C. en pas onder 0°C is bevriezen van zuiver water spontaan. Das dus thermodynamisch & in vrij "perfecte" omstandigheden ;). Enige verklaring mogelijk op thermodynamische basis is dat uw andere td eigenschappen (entropie en entalpie en dus warmtecapaciteit) toch sterk zouden wijzigen bij temperatuurswijziging bij water. Maar zoals gezegd: er is tot nu toe (d8 ik) geen geldige verklaring, wrom zoude wij hem dan vinden :p.

Tom!
5 januari 2006, 10:29
Puur thermodynamisch gezien is het onlogisch, welke verklaring ge er ook aan geeft ;), de warmtecapaciteit van vloeibaar water wijzigt niet en dus kost het 1 liter water op 5°C minder energie om af te koelen dan 1 liter op 50°C. en pas onder 0°C is bevriezen van zuiver water spontaan. Das dus thermodynamisch & in vrij "perfecte" omstandigheden ;).
En ik weet niet wie zij dat verdampen ten alle tijden gebeurt: termodynamisch enkel als temp>100°C ;).
Eh? Wat bedoel jij dan precies met "thermodynamisch"? Dat is geen synoniem van spontaan of reversibel of wat je ook wil zeggen. Het feit dat water ook bij lagere temperaturen kan verdampen valt toch wel binnen de studie van de thermodynamica, dacht ik zo...

killgore
5 januari 2006, 10:32
Eh? Wat bedoel jij dan precies met "thermodynamisch"? Dat is geen synoniem van spontaan of reversibel of wat je ook wil zeggen. Het feit dat water ook bij lagere temperaturen kan verdampen valt toch wel binnen de studie van de thermodynamica, dacht ik zo...
khebbet verwijdert omdak zelf nie zeker was, maar verklaar dat dan eens :s.
Ik dacht, aangezien de vaporisatie enthalpie & entropie gekend is dat uw temperatuur ook vast ligt (rond 100°C dus) en dus uw vrije enthalpie pas >0 is als temp daarboven ligt en dan pas spontaan is. Reden dat al wat water zou verdampen is dan dat een deel van dat water al die temperatuur bereikt heeft. Das de thermodynamica, tkan natuurlijk altijd zijn dat ik deel v/d thermodynamica nog niet gezien heb of zo ;). Khad het ook over vrij chemisch/fysisch ideale omstandigheden, in uw keuken water gaan opwarmen is nu nie echt een perfecte omstandigheid :p.

Fighting Hobbit
5 januari 2006, 10:37
Eventjes een vraagje dat niets met het verschil tussen warm en koud water te maken heeft. Ik zat dus zo'n beetje te denken, als je water onder lagere druk brengt, gaat het kooppunt dalen, zo hebben wij enkele jaren terug bij fysica water laten koken op kamertemperatuur. Nu vroeg ik me af of dit dan betekend dat het vriespunt van dat water dan ook lager ligt wanneer er geen (of praktisch geen) druk op is.

En nog een ander vraagje dat meer ontopic is, we hebben het hier toch over puur H2O en niet kraantjeswater ofzo, he, want anders komt er nog een hoop chemie ij kijken ook kan ik me voorstellen.

Tom!
5 januari 2006, 10:38
khebbet verwijdert omdak zelf nie zeker was, maar verklaar dat dan eens :s.

Om te be beginnen is die 100°C de kooktemperatuur van water, bij een druk van 1 atm. Bij andere drukken is ook de kooktemperatuur verschillend. Daarnaast is het zo dat water verdampt wanneer het aan het koken is, maar water hoeft niet te koken om verdamping te laten plaatsvinden. Verdamping is niet meer dan het voldoende energie krijgen (op atomair/moleculair niveau) om over te gaan van de vloeibare fase naar de vaste fase en dat gebeurt aan het scheidingsoppervlak van water met bijvoorbeeld lucht constant (en ook omgekeerd, terug condensatie).

killgore
5 januari 2006, 10:41
Eventjes een vraagje dat niets met het verschil tussen warm en koud water te maken heeft. Ik zat dus zo'n beetje te denken, als je water onder lagere druk brengt, gaat het kooppunt dalen, zo hebben wij enkele jaren terug bij fysica water laten koken op kamertemperatuur. Nu vroeg ik me af of dit dan betekend dat het vriespunt van dat water dan ook lager ligt wanneer er geen (of praktisch geen) druk op is.normaal gezien wel ja, hoewel niet zo sterke wijzigingen als da kookpunt d8 ik.

killgore
5 januari 2006, 10:43
Om te be beginnen is die 100°C de kooktemperatuur van water, bij een druk van 1 atm. Bij andere drukken is ook de kooktemperatuur verschillend. Daarnaast is het zo dat water verdampt wanneer het aan het koken is, maar water hoeft niet te koken om verdamping te laten plaatsvinden. Verdamping is niet meer dan het voldoende energie krijgen (op atomair/moleculair niveau) om over te gaan van de vloeibare fase naar de vaste fase en dat gebeurt aan het scheidingsoppervlak van water met bijvoorbeeld lucht constant (en ook omgekeerd, terug condensatie).
tiens, wij hadden nochtans gezien dat het koken van water overeenstemt met het water op temperatuur brengen om spontaan over te gaan naar de gasfase ;). Is dat dan zo fout (thermodynamisch bekeken he, alle andere rommel achterwege aub).
Gij spreekt over een klein deel, dat contact oppervlak, wat ik dus ongeveer daarvoor zei he: kleine deeltjes van uw water kunnen al die bepaalde temperatuur krijgen (gij drukt het uit met energie, wat +/- zelfde is) om over te gaan ;), maar uiteindelijk moeten ze het nog altijd bereiken he :).

Tom!
5 januari 2006, 10:44
Nu vroeg ik me af of dit dan betekent dat het vriespunt van dat water dan ook lager ligt wanneer er geen (of praktisch geen) druk op is.
Het vriespunt (en smeltpunt, die vallen gewoonlijk samen) is weinig tot niet afhankelijk van de druk, zeker niet in dezelfde mate als de kooktemperatuur. Dat neemt niet weg dat je natuurlijk een niet te verwaarloosbare invloed hebt wanneer je de druk extreem gaat verlagen (vermits je zei "geen (of praktisch geen)")


En nog een ander vraagje dat meer ontopic is, we hebben het hier toch over puur H2O en niet kraantjeswater ofzo, he, want anders komt er nog een hoop chemie ij kijken ook kan ik me voorstellen.
Het gaat over zuiver water, ttz we laten de effecten van onzuiverheden hier buiten beschouwing.


tiens, wij hadden nochtans gezien dat het koken van water overeenstemt met het water op temperatuur brengen om spontaan over te gaan naar de gasfase ;). Is dat dan zo fout (thermodynamisch bekeken he, alle andere rommel achterwege aub).
Niet fout, hoogstens onvolledig. In mijn voorbeeld is het netto-effect quasi 0 vermits er aan dat oppervlak ongeveer evenveel verdampt als terug condenseert, maar verdamping vindt dus niet enkel plaats wanneer je de kooktemperatuur bereikt.

Fighting Hobbit
5 januari 2006, 10:44
normaal gezien wel ja, hoewel niet zo sterke wijzigingen als da kookpunt d8 ik.
Ok, dat weet ik nu ook weer, ik vermoedde het al, maar 100% zeker ben je natuurlijk nooit van een vermoeden, bedankt.
Ik vond het een vrij gemakkelijke uitleg op die site, wat wel positief is, maar het komt er dus om neer dat in theoretische, ideale omstandigheden het niet zo zou zijn, of heb ik dat verkeerd begrepen?

FeNiX4LiFe
5 januari 2006, 10:46
warm water bevriest sneller
is al meermaals op tv getoond geweest ook
tis raar maar waar
euhm ge weet toch wrm ze dit toonden op tv é. Gwn om te tonen dat zelfs warm water snel bevroos. Was om aan te tonen hoe koud het wel was.


Het omzetten van water naar zijn vriestoestand is afhankelijk van temp

1) 50° water naar 0° water
=> 50 X .... J/° = zoveel J nodig voor 50 ° water om te zetten naar 0° water
dan
2 ) 0° water naar 0° ijs
=> .... = zoveel J nodig voor omzetten
3 ) 0° ijs tot ....

daar ge bij ene potvan een lagere temp vertrekt dan gaat het sneller want je hebt al minder initiele energie nodig voor het bereiken van 0° water. Welke ervoor zorgt dat de lagere temp water eerst zal bevriezen.

Wat wel verschil kan uitmaken is de massa aan water. 1 gram 50° water zal sneller volledig bevrozen zijn dan 1 ton 5° water.

Een beetje logica kan soms wonderen doen.
Als je zegt dan water van 100° sneller bevriest dan water van 0°. Wat gebeurt er dan wanneer het water van 100° 0° heeft bereikt. Wat is er tussentijds gebeurt met het water van 0°. Niks diet zit daar zijn vingers te draaien zeker.
Zou best leuk zijn want dan heb je water uitgevonden die nooit bevriest. Want op het ogenblik dat het water van 100° 0° beriekt breng je een nieuw vat ernaast van 100° volgens je stelling zou vat C sneller bevriezen dan B en A :D

killgore
5 januari 2006, 10:48
Niet fout, hoogstens onvolledig. In mijn voorbeeld is het netto-effect quasi 0 vermits er aan dat oppervlak ongeveer evenveel verdampt als terug condenseert, maar verdamping vindt dus niet enkel plaats wanneer je de kooktemperatuur bereikt.
Mag ik is vragen wa ge studeert :)?
edit: volgens mij hebde dus steeds die bepaalde energie nodig die overeenstemt met dat stukje water (uw contact-opp) tot 100°C te brengen en om te zetten naar damp, want uiteindelijk is opwarmen niet anders als energie toevoegen ;). natuurlijk is die E zeer laag omdat uw hoeveelheid zeer klein is en zulde meestal nie merken dat die hoeveelheid water 100°C bereikt omdat het weer even snel die energie afstaat en het gewoon zo weinig is ;).

Tom!
5 januari 2006, 10:58
Om nog even verder te gaan op het (misschien) subtiele verschil met het koken. Bij koken heb je inderdaad spontane verdamping, maar zelfs zodanig dat het plaatsvindt in het volledige volume van de vloeistof, het is dus een bulkverschijnsel. Wat ik beschreef (de verdamping aan het contactoppervlak) is een oppervlakteverschijnsel, zodat er wel degelijk een veschil tussen beide is (anders kon je je inderdaad de vraag stellen wat de betekenis dan is van koken c.q. een kooktemperatuur)


edit: volgens mij hebde dus steeds die bepaalde energie nodig die overeenstemt met dat stukje water (uw contact-opp) tot 100°C te brengen en om te zetten naar damp, want uiteindelijk is opwarmen niet anders als energie toevoegen ;).
Je moet wel opletten, energie is niet hetzelfde als temperatuur natuurlijk. Het is niet zo dat als zo'n molecule aan het contactoppervlak ontsnapt, dat die ene molecule "een temperatuur" van 100°C heeft. Temperatuur is een eigenschap van een hele groep moleculen, het is namelijk een maat voor de gemiddelde kinetische energie en geen eigenschap van een molecule of atoom in se. Het volstaat dus dat een één enkele molecule door botsingen of wat dan ook voldoende energie krijgt om te ontsnappen, zonder dat er daarvoor de kooktemperatuur bereikt moet zijn.


Mag ik is vragen wa ge studeert :)?
Burgelijk ingenieur, maar geen plannen om scheikunde te gaan dus eigenlijk is dit niet echt m'n ding :x

Fighting Hobbit
5 januari 2006, 10:59
Mag ik is vragen wa ge studeert :)?
edit: volgens mij hebde dus steeds die bepaalde energie nodig die overeenstemt met dat stukje water (uw contact-opp) tot 100°C te brengen en om te zetten naar damp, want uiteindelijk is opwarmen niet anders als energie toevoegen ;).
Dus dan moet bij zogenaamde luchtverversing (wind dus eigelijk) boven een beker water de wrijvingskracht van de lucht met dat contact opp. overeenstemmen met de energie van een temp. van 100°C?

killgore
5 januari 2006, 11:18
Om nog even verder te gaan op het (misschien) subtiele verschil met het koken. Bij koken heb je inderdaad spontane verdamping, maar zelfs zodanig dat het plaatsvindt in het volledige volume van de vloeistof, het is dus een bulkverschijnsel. Wat ik beschreef (de verdamping aan het contactoppervlak) is een oppervlakteverschijnsel, zodat er wel degelijk een veschil tussen beide is (anders kon je je inderdaad de vraag stellen wat de betekenis dan is van koken c.q. een kooktemperatuur)

Je moet wel opletten, energie is niet hetzelfde als temperatuur natuurlijk. Het is niet zo dat als zo'n molecule aan het contactoppervlak ontsnapt, dat die ene molecule "een temperatuur" van 100°C heeft. Temperatuur is een eigenschap van een hele groep moleculen, het is namelijk een maat voor de gemiddelde kinetische energie en geen eigenschap van een molecule of atoom in se. Het volstaat dus dat een één enkele molecule door botsingen of wat dan ook voldoende energie krijgt om te ontsnappen, zonder dat er daarvoor de kooktemperatuur bereikt moet zijn.


Burgelijk ingenieur, maar geen plannen om scheikunde te gaan dus eigenlijk is dit niet echt m'n ding :x
ik weet ook dat energie niet zelfde is als temp, alleen beke slecht uitgelegd van mijn kant ;), maar feit blijft zelfde da ge die bepaalde energie nodig hebt :) om te ontsnappen aan uw intermoleculaire krachten :).
Anderzijds zijde hier dan weer gedeeltelijk aant weg gaan van de thermodynamica en naar intermoleculaire krachten :). Ik heb altijd gezegd dat wat ik zei puur thermodynamische redenering was ;).

burgie in gent toevallig (aangezien ik de afkorting ttz nog op nie veel ander plaatsen als ons cursus scheikunde ben tegengekomen en gij die ineens hier gebruikt :p).


Dus dan moet bij zogenaamde luchtverversing (wind dus eigelijk) boven een beker water de wrijvingskracht van de lucht met dat contact opp. overeenstemmen met de energie van een temp. van 100°C?
Of het exact die energie is weet ik niet (lees hiervoor: beke slecht uitgedrukt door energie gelijk te stellen met temp, terwijl het eigenlijk meer met warmte moet zijn).

Tom!
5 januari 2006, 11:23
ik weet ook dat energie niet zelfde is als temp, alleen beke slecht uitgelegd van mijn kant ;), maar feit blijft zelfde da ge die bepaalde energie nodig hebt :) om te ontsnappen aan uw intermoleculaire krachten :).
Klopt, een bepaalde energie is nodig maar dat stemt dus niet overeen met een welbepaalde temperatuur, omdat de energie van een enkel deeltje in principe met de temperatuur weinig of niets te maken heeft. Vanaf het moment dat je over temperatuur spreekt gaat het al over gemiddeldes en die temperatuur zal in dit geval min of meer een constante zijn voor de hele vloeistof (immers, nulde hoofdwet).


burgie in gent toevallig (aangezien ik de afkorting ttz nog op nie veel ander plaatsen als ons cursus scheikunde ben tegengekomen en gij die ineens hier gebruikt :p).
Toch niet, burgie aan de VUB maar hier duikt dat ook wel eens op in een cursus ;)

AncientRites
6 januari 2006, 10:26
Die proeven van hoe?zo! zijn trouwens dikke brol, iedere uitzending zit er wel 1 proef bij die je totaal mag negeren!

Enkele voorbeelden:

1. Die van het water (zoals hier gezegd, de bedoeling was goed, maar totaal fout uitgelegd in de show, zelfs onjuist)

2. De proef met de schapen: De proef bestond er uit of schapen andere dieren van hun kudde zouden herkennen, op zich een goede uitgangsproef. Hoe testen zij dat dan? Door een foto te trekken en die in te kaderen en boven een gangpad te hangen (vrij hoog zelfs). Dan konden de schapen van die kudde kiezen of ze via het pad met de foto van een kuddeschaap passeerden of via het pad met geen kuddeschaap, 32/40 schapen liepen juist. Wat dus louter toeval is, aangezien ze ook meestal de geur van de voorganger volgen (en bijlange geen spectaculair cijfer, 3/4). Daarnaast zag je duidelijk dat de schapen niet eens naar die kader keken (duh, als je een foto voor een hond zijn neus hangt kijkt ie er zelfs zelden naar).

3. Proef met de 'domme' blondjes: De vraag was: 'Zijn domme blondjes dommer na het horen van domme blondjes moppen?'.
Een groep blondjes werd in twee verdeeld, dus de 2 groepen blondjes bestonden uit volledig andere mensen. Daarna gingen ze allebei naar een stand up comedian kijken, eerst werden er nooit domme blondjes-moppen verteld, en daarna wel. Hierna werd een IQ-test afgelegd en HOERA de domme blondjes zijn dommer na het horen van enkele domme-blondjes moppen gespreid over een vrij lange periode. Hun uitleg: De blondjes die de domme-blondjes-moppen hoorden denken nu langer na over de vragen waardoor ze meer fouten maken, bleek achteraf dat ze door lang na te denken niet alle vragen afkregen, aangezien een IQ-test op tijd is. En het verschil van de groepen was een IQ van 10 ofzoiets, niets spectaculairs dus.

4. ...

wlibaers
6 januari 2006, 22:41
Eventjes een vraagje dat niets met het verschil tussen warm en koud water te maken heeft. Ik zat dus zo'n beetje te denken, als je water onder lagere druk brengt, gaat het kooppunt dalen, zo hebben wij enkele jaren terug bij fysica water laten koken op kamertemperatuur. Nu vroeg ik me af of dit dan betekend dat het vriespunt van dat water dan ook lager ligt wanneer er geen (of praktisch geen) druk op is.

En nog een ander vraagje dat meer ontopic is, we hebben het hier toch over puur H2O en niet kraantjeswater ofzo, he, want anders komt er nog een hoop chemie ij kijken ook kan ik me voorstellen.

Koken is, zoals al vermeld, een bulkverschijnsel. Om dit mogelijk te maken moet de dampspanning van de vloeistof groter zijn dan de druk op een plaats in de vloeistof (wat voor de gebruikelijke maten van bekers ongeveer overeenkomt met de atmosfeerdruk boven de vloeistof, hoe dieper je gaat hoe hoger de druk natuurlijk wordt). Als dat niet het geval zou zijn zouden gasbellen die in de vloeistof gevormd worden namelijk meteen ineen klappen. De druk heeft op de kooktemperatuur dus een zeer groot effect.

Bij bevriezing is de druk ook belangrijk, maar minder. Water is een speciaal geval omdat bij water een verhoging van de druk zorgt voor een verlaging van het kookpunt. Door ijs dat bijna op het smeltpunt zit onder hoge druk te brengen kan je het dus doen smelten. Bij de meeste andere stoffen gebeurt het omgekeerde en zorgt een verhoging van de druk ook voor een verhoging van het smeltpunt. Het heeft ermee te maken dat ijs een lagere dichtheid heeft dan de vloeibare fase. Maar dit drukeffect is bijzonder klein, zeker als je het vergelijkt met het grote effect voor het kookpunt.

Water heeft trouwens een zeer complex fasediagram omdat er zoveel verschillende soorten ijs zijn, hoewel er maar een vorm is die we bij normale omstandigheden tegenkomen. Het fasediagram staat hier:
http://www.lsbu.ac.uk/water/phase.html
Onderaan die pagina staat er schematisch een typisch fasediagram voor "normale" zuivere stoffen, wat veel eenvoudiger is.

Op het fasediagram is ook duidelijk dat de lijn die de overgang tussen ijs en vloeibaar water voorstelt bijna verticaal loopt, wat dus het zeer kleine effect van de druk weergeeft. Dit komt door de vrij compacte temperatuurschaal. Als je op een klein deel van de schaal gaat focussen is de helling wel zichtbaar.
Dat is hier te zien, met een eenvoudige uitleg over hoe je zo'n fasediagram gebruikt.
http://www.chemguide.co.uk/physical/phaseeqia/phasediags.html

Verder heb je natuurlijk het probleem van onderkoeling en oververhitting. De fasediagrammen geven aan welke fase bij een bepaalde temperatuur het stabielst is. Dat is geen garantie dat bij het overschrijden van een grens op een fasediagram de verandering naar de stabielere fase ook onmiddellijk zal gebeuren, dat hangt af van de omstandigheden.



Over de oorspronkelijke vraag: als we gelijke hoeveelheden warm en koud water bij dezelfde druk en in dezelfde omstandigheden afkoelen, en veronderstellen dat het enige verschil de temperatuur is, en dat die overal in het water hetzelfde is, dan kan warm water onmogelijk sneller bevriezen dan koud water in dezelfde omstandigheden, want het warme water moet op een zeker moment dezelfde temperatuur bereiken als het koude water bij het begin, en koelt daarna op dezelfde manier af als het koude water. Het kan het koude water dus nooit meer inhalen, want dat heeft een voorsprong. De conclusie, als we weten dat warm water in sommige (niet alle!) gevallen sneller bevriest dan koud water, is dus dat je rekening moet houden met meerdere factoren.

- de temperatuur is niet overal gelijk in de vloeistof.
- er zijn stromingen in de vloeistof. (moeilijk te berekenen)
- er zijn onzuiverheden (zoals opgelost gas) in de vloeistof.

Verder is het omhulsel ook van belang, dat speelt namelijk een grote rol in de snelheid waarmee warmte van het water naar de omgeving gaat, en als de eigenschappen beïnvloed werden door de begintemperatuur van het water kan dat ook gevolgen hebben.

wlibaers
6 januari 2006, 22:56
Dus dan moet bij zogenaamde luchtverversing (wind dus eigelijk) boven een beker water de wrijvingskracht van de lucht met dat contact opp. overeenstemmen met de energie van een temp. van 100°C?

Nee. Je hebt niet eens lucht nodig om water te verdampen. Luchtverversing kan op twee manieren helpen: opwarming van de oppervlaktelaag (door wrijving, en/of als de lucht warmer is dan het water), en vooral door waterdamp te verwijderen (effectief als de lucht droger is dan de luchtlaag boven het wateroppervlak). Verder kan een krachtige luchtstroom voor golven en opspattend water zorgen die het oppervlak van het water wat vergroten, wat ook helpt.

Waterdamp en vloeibaar water kunnen namelijk in evenwicht staan met elkaar. Dit gebeurt als de partiële druk van waterdamp boven de vloeistof gelijk is aan de dampspanning bij de temperatuur van het systeem. Als de partiële druk van waterdamp groter is, dan zal een deel ervan condenseren tot vloeistof. Als de druk lager ligt zal een deel van de vloeistof verdampen. Een gesloten (dus er kan geen waterdamp weg) fles die gedeeltelijk met water gevuld is zal wanneer het evenwicht bereikt wordt dus een zekere partiële druk van waterdamp boven de vloeistof hebben, gelijk aan de dampspanning bij die temperatuur. Of er al dan niet ook lucht in die fles zit maakt zeer weinig verschil (en kan gewoonlijk gewoon genegeerd worden).

Als je water in open lucht verdampt, en de lucht niet verzadigd is met waterdamp, zal de waterdamp zich van de vloeistof verwijderen, en wordt het evenwicht dus nooit bereikt. Uiteindelijk verdampt alle water. Maar boven het wateroppervlak zit uiteraard een laag van zeer vochtige lucht, omdat de waterdamp niet oneindig snel wegraakt. Dat vertraagt de verdamping. Een droge luchtstroom die de waterdamp wegblaast laat een veel snellere verdamping toe.

metaphore
6 januari 2006, 23:14
als ge warm water in den diepvries zet, zal het temp verschil met den diepvries veel groter zijn, de mate waarop het warm water zijn warmte afgeeft is dus veel groter dan bij koud water, wat trager zal gaan.

het warm water gaat idd rapper bij 0 graden zitten dan koud water.

vanaf dat het 0 graden is, blijft het ong nul graden tot alles ijs is en dan pas daalt de temp verder

ik hoop dak zowa goe zit want anders zit er een buis van thermodynamica aan te komen :unsure:

mijn beste,
dieje uitleg klopt wel volledig nie zenne :p

kweet nie of het al gezegd is (geen tijd om alles te lezen ;) )

maar in elk geval door het grotere temperatuursverschil zal het niet zijn dat het warme water sneller bevriest.
Het warme water zal initieel wel sneller afkoelen dan het koudere maar op een bepaald moment zal het warm water de initiatietemperatuur van het koudere water bereiken waardoor het dezelfde afkoelsnelheid bekomt als de eerste en dus zeker evenlang zal moeten afkoelen als het koudere water.
Aan grotere temperatuursverschillen alleen ligt het dus niet.

Tis wel een combinatie van die temperatuursverschillen met de enthalpie en entropie verschillen van de moleculen, maar omdat da wss al volledig is uitgelegd zwijg ik voor de rest :p