The Very Vortex-y Science of Making Snow from Kokend water


Ik denk dat het dat is een mengsel van verveling van thuisblijven in het superkoude weer en toegang tot internet dat dit probleem veroorzaakt. Welk probleem, vraag je? De ontelbare video's van mensen gooien kokend water uit de Arctische koude lucht tijdens de polaire vortex. Oké, ik geef het toe, het ziet er ook heel gaaf uit. Hier is hoe het eruit ziet.

Maar wat gebeurt hier eigenlijk? Waarom maakt het dit geweldige wolk ogende ding? Waarom moet het super koud zijn?

Ja, dat kokende water wordt in wezen sneeuw. Sneeuw is mooi. Maar waarom? Eigenlijk is dit een geweldig voorbeeld van water in alle drie de fasen: vast, vloeibaar en gas. Het kokende water begint meestal in de vloeibare fase. Omdat het water zo heet is, heeft het genoeg energie om de overgang van vloeistof naar gas te maken. Heet water verdampt sneller dan koud water, 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 waterbollen wanneer het door de lucht gaat. Zowel de verdamping als de kleinere blobs betekenen dat het water snel zal afkoelen. Bovendien kan koude lucht niet veel waterdamp bevatten – daarom is de lucht in de winter zoveel droger. Dus de waterdamp blijft niet in de lucht, maar condenseert.

Uiteindelijk krijg je dit superkoude water dat gewoon bevriest. Het is in wezen hetzelfde als sneeuw. Boom. Instant sneeuw. Het werkt niet met alleen maar koude lucht omdat de lucht niet zo gemakkelijk uit de lucht verdampt.

Maar hoe zit het met een andere, gerelateerde vraag: klopt het dat kokend water sneller bevriest dan water op kamertemperatuur? Heeft dit iets te maken met de kokend-water-tot-sneeuw stunt? Niet echt. Dit effect wordt vaak het Mpemba-effect genoemd en het is al geruime tijd waargenomen – zelfs Aristoteles heeft dit fenomeen overwogen.

Het is echter erg moeilijk om mooie gegevens te krijgen voor warm water dat helemaal naar bevroren water gaat (ook bekend als ijs). Zoveel kleine factoren kunnen een grote invloed hebben op het koelproces. Je moet rekening houden met verdampings- en convectiestromen. Er kunnen verschillende thermische interacties met de omgeving zijn voor een warme of koude container met water. Daarbovenop is de verandering in energie die nodig is om van een vloeistof naar een vaste stof te gaan erg groot vergeleken met de energiewijziging voor het afkoelen van een vloeistof.

Uiteindelijk is het heel moeilijk om een ​​theoretisch model te maken waarbij het kokende water sneller bevriest dan kamerwater. Hier is een geweldige video die over deze punten gaat.

Dus zelfs als het Mpemba-effect echt is, heb je het niet nodig om uit te leggen hoe je sneeuw maakt met kokend water in superkoude lucht.


Meer Great WIRED Stories