Ik denk dat dit probleem wordt veroorzaakt door een mengeling van verveling door het thuisblijven in het superkoude weer en toegang tot internet. Welk probleem, vraagt u? De ontelbare video’s van mensen die kokend water in de Arctische koude lucht gooien tijdens de polaire vortex. Oké, ik geef toe, het ziet er ook erg cool uit. Hier is hoe het eruit ziet.
[#video: https://www.youtube.com/embed/pTf7X_COAvM
Maar wat gebeurt hier nu echt? Waarom maakt het dit geweldige wolkachtige ding? Waarom moet het super koud zijn?
Ja, dat kokende water verandert in sneeuw. Sneeuw is mooi. Maar waarom? Dit is eigenlijk een prachtig voorbeeld van water in alle drie de fasen: vast, vloeibaar en gas. Het kokende water begint meestal in de vloeibare fase. Maar omdat het zo heet is, heeft het water genoeg energie om de overgang van vloeibaar naar gas te maken. Heet water verdampt sneller dan koel water, en daarom werkt deze truc beter met kokend water.
Wanneer het kokende water in de lucht wordt gegooid, gebeuren er een paar dingen. Ten eerste maakt het hete water waterdamp door verdamping. Ten tweede breekt het water in kleinere klodders als het door de lucht gaat. Zowel de verdamping als de kleinere klodders zorgen ervoor dat het water snel afkoelt. Daar komt nog bij dat koude lucht niet veel waterdamp kan vasthouden – daarom is de lucht in de winter zoveel droger. De waterdamp blijft dus niet in de lucht, maar condenseert.
Eindig krijg je dit superkoude water dat gewoon bevriest. Het is in wezen hetzelfde als sneeuw. Boem. Instant sneeuw. Met koude lucht werkt het niet, omdat de lucht niet zo gemakkelijk condenseert.
Maar hoe zit het met een andere, verwante vraag? Is het waar dat kokend water sneller bevriest dan water op kamertemperatuur? Heeft dit iets te maken met de kokend-water-naar-sneeuw stunt? Niet echt. Dit effect wordt vaak het Mpemba effect genoemd en het wordt al geruime tijd waargenomen – zelfs Aristoteles heeft er al over nagedacht.
Hoewel het heel moeilijk is om mooie gegevens te krijgen voor warm water dat helemaal tot bevroren water (ook bekend als ijs) gaat. Er zijn zoveel kleine factoren die een grote invloed kunnen hebben op het afkoelingsproces. Je moet rekening houden met verdamping en convectiestromingen. Er kunnen verschillende thermische interacties met de omgeving zijn voor een warme of koude bak water. Bovendien is de verandering in energie die nodig is om van een vloeistof naar een vaste stof te gaan erg groot vergeleken met de energieverandering voor het afkoelen van een vloeistof.
Het is uiteindelijk erg moeilijk om een theoretisch model te maken waarbij kokend water sneller bevriest dan kamerwater. Hier is een geweldige video die deze punten doorneemt.
[#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