Påstand: Varmt vann fryser fortere enn kaldt.

[B4stian]

Hvis du kaster vannet opp i lufta vil det kokende vannet fryse først

Jepp, riktig det, så det på discorvery i 60 minus

[mikk-]

Etter mine erfaringer trenger ikke lufttemperaturen å være særlig lavere enn ettparåtretti grader. Vannet trenger heller ikke å være mye varmere enn det du før hvis du vrenger krana lengst mot venstre. Har gjort dette en del ganger.

[Jankee]

Flyttes til teknologi og vitenskap

[yoyoyo12345678]

hvorfor vann ikke utvider seg noe spesiellt i forhold til andre stoffer når det går fra +0-99,9 grader

De fleste andre stoffer holder nokså lik størrelse mellom fryse og kokepunkt også.

Spørsmålet var egentlig hvorfor ikke fast stoff utvider seg når det blir varmt?

 

Hvis det liksom er sånne molekylbindinger som holder dem sammen så det ikke kan utvide seg, hvordan kan da materialet blir varmt - siden varme er raskere/kraftigere/større bevegelse mellom atomene?

Til opplysning har vann størst massetetthet ved +4 grader og utvider seg når temperaturen synker eller stiger. For øvrig det eneste stoffet som får lavere massetetthet når det går fra flytende til fast form, og muligens støpejern...

 

Årsaken til dette er at molekylene har større avstand til hverandre. Jeg spurte både fysikk og kjemilæreren min hvorfor molekylene fikk større avstand til hverandre. Begge klødde seg lenge i skjegget de begge har spart på siden blindern for 3o år siden, for øvrig er kjemilæreren en dame, men klarte ikke å gi noe svar. Men de mente å ha lest det ett sted så tror ikke det er noe stort fenomen.

 

Så, til spørsmålet ditt fr3drik. Jeg vet ikke om jeg kan gi deg noe godt svar men, here goes:

 

1. Har du vann som har temperaturen 5 grader og vann som har temperaturen 50 grader i to helt like beholdere og legger disse i fryseren vil vannet med 5 grader bli til is først, da vannet på 50 grader har mer energi og det kreves da lengre tid.

2.Kaster man derimot vannet opp i luften får vi en helt annen problemstilling; her kommer som tidligere nevnt begrepet kontaktflate inn i bildet. Jeg vet ikke hvordan man regner på dette så jeg kan ikke gi deg noen eksakte tall. Jeg ville tro at når vannet nærmer seg kokepunktet at eksempelet du viser til ville være tilfelle, selvsagt avhengig av en mengde ting som hvor stor spredning vannet får når du kaster det, hvor kaldt det er i lufta, hvor varmt vannet er i de to beholderne, luftfuktighet og sikkert lufttrykk også i liten grad.

3.Jeg tror likevel, men dette er kun antagelser, at kaldt vann fryser raskere enn varmt vann, som et hovedtrekk, Jeg tror også, og nå blir det mye synsing her, at du skal få store problemer med å avgjøre veddemålet...

 

mvh

 

 

Fredrik Thomassen

[Armalite66]

og hvorfor is er større enn flytende vann?

Tenk på sånne molekylmodell-greier man leker med i naturfag, kjemi og fysikk. Molekyl-beina til H2O, altså H'ene stikker ut. Når vann er flytende kan disse beina legge seg mellom beina på de andre molekylene. Men når vannet fryser legger alle seg hver for seg, slik at ingen er "flettet" inn i hverandre.

Siden jeg ikke selv veit, så skal jeg skal ikke være påståelig, men det der ser ut som et typisk 'nå gjetter jeg vilt og uhemma'-svar.

 

Mer konkret, hvorfor er dette spesielt for vann? Alle molekyler har jo atomer som 'stikker ut'.

Du har helt rett, denne personen har ikke peiling. Vann molekyler (H2O) binder seg til hverandre med hydrogenbindinger. Når vannet er en gass, er ingen vannmolekyler bundet sammen. Når vannet er veske er 2 vannmolekyler bundet sammen. Når vann er is, er 4 vannmolekyler bundet sammen, og dette er maks antall de kan binde seg.

 

Så for å bruke ordene til "sluffy": Når vannet er is, er fire av vannmolekylene "flettet" sammen.

 

Grunnen til at vann utvider seg under 4 grader celcius, er at strukturen på molekylene som er bundet sammen forandrer seg (begynner fra 4 til 0, er helt forandrert under 0 grader celsius), slik at det blir mer plass imellom dem, man kan si det blir mer luft i mellom dem. Det er kun vann som har denne egenskapen, da alle andre stoffer vil trekke seg mer sammen jo kaldere de blir.

[yoyoyo12345678]

Hmm, meget interessant innlegg. Men hvorfor forandrer strukturen seg? Det er det jeg ikke forstår...

[Armalite66]

Hmm, meget interessant innlegg. Men hvorfor forandrer strukturen seg? Det er det jeg ikke forstår...

Hvorfor brenner solen?

 

Hvorfor binder karbon seg i akkurat den strukturen diamant har?

 

etc...

 

 

Det er en egenskap som er observert hos vann.

[yoyoyo12345678]

Jaja. Poenget er at dette går på tvers av alle regler man lærer i kjemien, og da var spørsmålet mitt: Er dette et fenomen som kan forklares eller bare er det sånn?

[Armalite66]

Jaja. Poenget er at dette går på tvers av alle regler man lærer i kjemien, og da var spørsmålet mitt: Er dette et fenomen som kan forklares eller bare er det sånn?

Det bare er sånn.

[bfisk]

Det kan forklares med indre kinetisk og potensiell energi. Når man varmer is, øker man den indre kinetiske energien i stoffet - atomene beveger seg lite i forhold til hverandre, og det endres ikke, men atomenes INDRE kinetiske energitilstand endres - partiklene beveger seg mer.

 

Etter en tid vil man nå smeltepunktet, hvor all tilført energi går med til å bryte bindingene. Dette får "prioritet" fremfor at elektronene o.a.p. skal få tilført mer energi. Vi kan - noe forenklet - si at de har nådd et slags metningspukt.

 

Etter en tid vil så all isen være smeltet. Da går igjen energitilførselen med til å øke den internuklære/-partikulære aktiviteten. Dette vil fortsette til den blir så stor at energien går med til å bryte andre bindinger, og vi når et kokepunkt. Samme regla gjentar seg for koking og oppvarming av vanndamp.

 

 

På grunnlag av dette, vet vi at temperaturen i en beholder med vann og is i en blanding, alltid er null grader. Dette kan vi bruke til å f.eks. kalibrere termometere.

 

 

 

Ontopic:

 

Vi kjenner at vann har det vi kaller varmekapasitet og smeltevarme. Vi kan bruke disse begrepene til å fastslå at for like mengder vann, får vi frigjort samme mengde energi når vi kjøler begge prøvene en grad. Når vi fryser like mengder vann ved null grader til is, får vi også frgjort samme mengde energi.

 

Dette beviser at den kokende vannprøven vil trenge å frigi mer energi enn den allerede kalde.

 

Det vi imidlertid må se på, er omgivelsene, formen og ikke minst varmeledningsevnen. Vi vet at varmeledningsevnen er sterkt sammenhengende med overflaten. Det er derfor grunnlag til å tro at det kokende vannet, dersom det kastes opp, vil kunne bli til is nokså fort. Imidlertid kjenner man ikke noen god metode å regne på dette på.

 

Imidlertid var det ikke en betingelse i det opprinnelig formulerte spørsmålet at vannet skulle kastes. Derfor må vi forstå det som at de skal ha like vilkår. På bakgrunn av dette kan vi med stor sikkerhet si at det kalde vannet vil fryse først.

[yoyoyo12345678]

Imidlertid var det ikke en betingelse i det opprinnelig formulerte spørsmålet at vannet skulle kastes. Derfor må vi forstå det som at de skal ha like vilkår. På bakgrunn av dette kan vi med stor sikkerhet si at det kalde vannet vil fryse først.

 

Nuvel,

 

Kan noen bekrefte/avkrefte teorien min om at varmt vann kastet opp i luften i 50 minus fryser fortere enn kaldt?

 

De skal selvsagt ha like vilkår. Spørsmålet er derimot: Hva er vilkårene? Og det er nevnt i spørsmålet til trådstarter. Jeg kjenner heller ikke til noen god måte å regne på dette på.

 

Angående forklaringen din rundt spørsmålet om hvorfor is utvider seg når det fryser; du forklarer en generell prosess som skjer med alle stoffer som smelter, fryser, kondenserer eller fordamper. Eller er jeg på villspor? Hva er det som er særegent med vann? Og, forresten, også støpejern har jeg funnet ut.

 

Ellers et interessant innlegg bfisk. Du forklarer på en god måte og jeg er enig i de fleste konklusjoner.

 

mvh

 

Fredrik Thomassen

[Armalite66]

Angående forklaringen din rundt spørsmålet om hvorfor is utvider seg når det fryser; du forklarer en generell prosess som skjer med alle stoffer som smelter, fryser, kondenserer eller fordamper. Eller er jeg på villspor? Hva er det som er særegent med vann? Og, forresten, også støpejern har jeg funnet ut.

Vann utvider seg når det fryser fordi strukturen på bindingene mellom molekylene forandrer seg til en mer åpen kjede. Andre stoffer pakker seg derimot mer sammen når de fryser. Dette er særegent med vann.

 

Hvor har du funnet ut at støpejern utvider seg ved nedkjøling? Jeg vet ikke den nøyaktige formelen for støpejern, men det består hovedsaklig av Fe3C (jern og karbon). Det er ingenting som tilsier at støpejern skal utvide seg når det blir kaldt.