Warum gefriert das Auftreffen auf einen kalten Beutel mit Wasser?

Vor ungefähr 24 Stunden habe ich eine Schachtel mit 30 Stück Wassereis gekauft. Ich habe sie ins Gefrierfach gelegt und als ich von der Arbeit kam, erwartete ich ein schönes kühlendes Eis.

Aber als ich den Gefrierschrank öffnete, sah ich durch die Schrumpffolie, dass fast alle Beutel noch mit Flüssigkeit gefüllt waren. Ich war sauer auf mich selbst und schlug vor, ich hätte die Schrumpffolie entfernen sollen, weil das wahrscheinlich der Grund ist.

Als ich also die Schrumpffolie entfernte, ließ ich einen der Beutel fallen und er landete auf dem Boden; danach verwandelte sich die Flüssigkeit sofort in Eis. Mit diesem führenden Beispiel fing ich an, jeden Beutel gegen den Rand des Gefrierschranks zu knallen, und wie 80 % von ihnen taten dasselbe: Sie verwandelten sich in mehr oder weniger hartes Eis.

Wie kommt es zu diesem Phänomen? Und passiert das unter seltenen Bedingungen oder passiert das mit jedem Wassereis, wenn man nur im richtigen Moment zuschaut?

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Hier sieht man eine der Tüten, die gerade teilweise eingefroren wurden:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Und das ist die Schachtel, in der die Tüten versiegelt waren:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Dieses Phänomen wird als Unterkühlung bezeichnet .
@jonas Ich wusste nicht, dass es zu Hause mit einem Kühlschrank so einfach zu erreichen ist
@Zaibis Könnten Sie das Produkt, das Sie in den Gefrierschrank stellen, etwas genauer beschreiben? Ich bin nicht damit vertraut, "Wassereis" in Schrumpffolie zu kaufen.
@innisfree: Ich habe die Bilder hinzugefügt, nach denen du gefragt hast :)+
Dasselbe passiert gelegentlich auf Autoscheiben. Das Glas sieht klar aus, aber wenn Sie das Auto starten, bildet sich ein Eisfilm.
Suchen Sie auf YouTube nach „Supercooling Water“ oder „Snap Freezing“, viele Beispiele für Supercooling in Aktion.

Antworten (1)

Wie in den Kommentaren erwähnt, ist dies ein Fall von Unterkühlung . Wenn Sie eine Flüssigkeit unter ihren Gefrierpunkt abkühlen, bewegen sich die Moleküle immer noch ziemlich viel und alle zwei, die aneinander haften, werden wahrscheinlich durch einen nachfolgenden Aufprall aufgebrochen. Flüssigkeiten gefrieren besser, wenn die Moleküle etwas haben, an dem sie sich festhalten können – entweder einen Block aus demselben Eis, das sie zu bilden versuchen, oder eine raue Oberfläche.

Es scheint, dass die Plastiktüten glatt genug sind, um die Eisbildung zu verhindern. Bei einem glatten Behälter und der Isolierung von Stößen ist die Unterkühlung tatsächlich ziemlich wiederholbar, wie Sie herausgefunden haben. Sobald eine Flüssigkeit unterkühlt ist, befindet sie sich in einem metastabilen Zustand. Stören Sie es genug (oder lassen Sie einen Eiskristall hineinfallen), und die Moleküle ordnen sich schnell in den günstigeren festen Zustand für die gegebene Temperatur und den gegebenen Druck um.

Beachten Sie, dass Sie einer Flüssigkeit am Gefrierpunkt zusätzliche Energie entziehen müssen, damit sie sich verfestigt. Das ist die Schmelzwärme . Da Sie diesen Schritt beim Unterkühlen einer Flüssigkeit umgehen, wird diese Wärme beim endgültigen Gefrieren freigesetzt, was häufig eher zu einer matschigen Mischung als zu einem festen Eisblock führt. Das heißt, selbst wenn Sie die Flüssigkeit unter ihren Gefrierpunkt abkühlen, haben Sie möglicherweise noch nicht so viel Wärme wie die übliche Kälte extrahiert → einfrieren → cool weiter prozess hätte.

Das Lustige ist, als ich heute Morgen in den Gefrierschrank geschaut habe, war eine Tüte immer noch nicht gefroren. Aber es war einer von denen, der gestern überhaupt einige Kristalle gebaut hat. Wie ist das möglich. (Und es fühlt sich schon ziemlich kalt an!)
Können Sie bitte auf diesen Kommentar antworten? Ich bin immer noch sehr daran interessiert.
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