Gondolom, a szuperhideg időben otthon maradás unalmának és az internethez való hozzáférésnek a keveréke okozza ezt a problémát. Milyen probléma, kérdezed? A számtalan videó, amelyeken emberek forró vizet dobálnak ki a sarkvidéki hideg levegőbe a sarkvidéki örvény idején. Oké, elismerem – ez is nagyon királyul néz ki. Így néz ki.
[#videó: https://www.youtube.com/embed/pTf7X_COAvM
De mi a fene történik itt valójában? Miért csinálja ezt a félelmetes felhő kinézetű dolgot? Miért kell szuper hidegnek lennie?
Igen, ez a forró víz lényegében hóvá alakul. A hó szép. De miért? Valójában ez egy remek példa arra, hogy a víz mindhárom fázisban van: szilárd, folyékony és gáz halmazállapotban. A forrásban lévő víz leginkább a folyékony fázisban indul. Mivel azonban olyan forró, a víznek elég energiája van ahhoz, hogy a folyadékból gáz halmazállapotúvá váljon. A forró víz gyorsabban elpárolog, mint a hideg víz, ezért ez a trükk a forró vízzel jobban működik.
Amikor a forró vizet a levegőbe dobjuk, néhány dolog történik. Először is, a forró víz párolgás révén vízgőzt termel. Másodszor, a víz kisebb vízgömbökre bomlik, ahogy áthalad a levegőben. Mind a párolgás, mind a kisebb pacák azt jelentik, hogy a víz gyorsan lehűl. Ráadásul a hideg levegő nem tud sok vízgőzt megtartani – ezért sokkal szárazabb a levegő télen. A vízgőz tehát nem marad a levegőben, hanem lecsapódik.
A végén szuperhideg vizet kapunk, ami egyszerűen megfagy. Ez lényegében ugyanaz, mint a hó. Bumm. Azonnali hó. Sima hideg levegővel nem működik, mert a levegő nem kondenzálódik ki olyan könnyen.
De mi a helyzet egy másik, kapcsolódó kérdéssel: Igaz, hogy a forró víz gyorsabban megfagy, mint a szobahőmérsékletű? Van ennek bármi köze a forró vízből hóvá változtatott mutatványhoz? Nem igazán. Ezt a hatást gyakran nevezik Mpemba-effektusnak, és már jó ideje megfigyelték – még Arisztotelész is foglalkozott ezzel a jelenséggel.
Mégis nagyon nehéz szép adatokat kapni arra, hogy a forró víz egészen a fagyott vízig (más néven jégig) menjen. Nagyon sok apró tényezőnek lehet jelentős hatása a lehűlési folyamatra. Figyelembe kell venni a párolgást és a konvekciós áramlatokat. Egy forró vagy hideg víztartály esetében különböző termikus kölcsönhatások léphetnek fel a környezettel. Ráadásul a folyadékból szilárd anyaggá váláshoz szükséges energiaváltozás nagyon nagy a folyadék lehűléséhez képest.
A végén nagyon nehéz olyan elméleti modellt alkotni, amelyben a forrásban lévő víz gyorsabban fagy meg, mint a szobavíz. Itt van egy remek videó, amely ezeket a pontokat veszi sorra.
[#video: https://www.youtube.com/embed/SkH2iX0rx8U
So, even if the Mpemba effect is real, you don’t need it to explain how you make snow with boiling water in super-cold air.
More Great WIRED Stories
- Why your phone (and other gadgets) fail when it’s cold
- By defying Apple’s rules, Facebook shows it never learns
- Google takes its first steps toward killing the URL
- Meth, guns, pirates: The coder who became a crime boss
- Goodbye doggos, hello exotic pet Instagram
- 👀 Looking for the latest gadgets? Check out our picks, gift guides, and best deals all year round
- 📩 Get even more of our inside scoops with our weekly Backchannel newsletter