Jag antar att det är en blandning av tristess från att stanna hemma i det superkalla vädret och tillgång till internet som orsakar detta problem. Vilket problem, frågar du? De otaliga videorna med människor som kastar ut kokande vatten i den arktiska kalla luften under polarvirveln. Okej, jag ska erkänna – det ser också riktigt häftigt ut. Så här ser det ut.
[#video: https://www.youtube.com/embed/pTf7X_COAvM
Men vad är det egentligen som händer här? Varför gör den den här häftiga molnliknande saken? Varför måste det vara superkallt?
Ja, det kokande vattnet förvandlas i princip till snö. Snö är vackert. Men varför? Det här är faktiskt ett utmärkt exempel på vatten i alla tre faserna: fast, flytande och gas. Det kokande vattnet börjar mestadels i den flytande fasen. Men eftersom det är så varmt har vattnet tillräckligt med energi för att göra övergången från vätska till gas. Varmt vatten avdunstar snabbare än kallt vatten, vilket är anledningen till att det här tricket fungerar bättre med kokande vatten.
När det kokande vattnet kastas upp i luften händer ett par saker. För det första gör det heta vattnet vattenånga genom avdunstning. För det andra bryts vattnet i mindre vattenklumpar när det passerar genom luften. Både avdunstningen och de mindre klumparna gör att vattnet kommer att svalna snabbt. Dessutom kan kall luft inte hålla mycket vattenånga – det är därför luften är så mycket torrare på vintern. Så vattenångan stannar inte i luften utan kondenserar ut.
I slutändan får man detta superkalla vatten som helt enkelt fryser. Det är i princip samma sak som snö. Boom. Direkt snö. Det fungerar inte med vanlig kall luft eftersom luften inte kondenserar ut lika lätt.
Men hur är det med en annan, relaterad fråga? Är det sant att kokande vatten fryser snabbare än rumstempererat vatten? Har detta något att göra med stuntet med kokande vatten till snö? Inte riktigt. Denna effekt kallas ofta för Mpemba-effekten och har observerats under en längre tid – till och med Aristoteles tog hänsyn till detta fenomen.
Det är dock riktigt svårt att få fram fina data för varmt vatten som går hela vägen till fruset vatten (även känt som is). Så många små faktorer kan ha en betydande inverkan på kylningsprocessen. Man måste ta hänsyn till avdunstning och konvektionsströmmar. Det kan finnas olika termiska interaktioner med omgivningen för en varm eller kall vattenbehållare. Dessutom är den förändring i energi som krävs för att gå från en vätska till ett fast ämne mycket stor jämfört med energiförändringen för att kyla av en vätska.
I slutändan är det verkligen svårt att skapa en teoretisk modell som gör att kokande vatten fryser snabbare än rumsvatten. Här är en bra video som går igenom dessa punkter.
[#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