Fra flydende til fast:Hvor lang tid tager det vand at fryse?

Du har måske set videoer af, hvad der ligner en almindelig flaske koldt vand, der hænger ud og tager sig af sin egen vandige forretning indtil bam! Nogen banker den mod bordet, og hele flasken bliver øjeblikkeligt til is. Hvad er denne mørke trolddom?

Det er ikke magi, men i stedet videnskab, der får flaskevandet til at fryse fuldstændigt - og noget ret simpel videnskab dertil. Så hvor lang tid tager det vand at fryse ? Lad os finde ud af det.

1. The Mystery of Nucleation
2. Sjove fakta om frysepunktet
3. Ofte stillede spørgsmål om hurtig frysning og mytestop

Mysteriet om kernedannelse

Når et stof ændrer tilstand - som flydende vand, der ændrer sig til fast is - involverer processen nukleering. Det er ankeret, der skaber den første iskrystal og derefter fremmer den hurtige dannelse af mere.

Heterogen kernedannelse

Dette sker, når der er urenheder, såsom støv, til stede i vandet, som giver den nødvendige kerne til isdannelse i vand, der er udsat for frostgrader. Der dannes derefter iskrystaller i hele væsken, som med tiden forvandler vores vand til fast is.

Homogen kernedannelse

Rent vand har ingen urenheder, så uden en kerne til at kickstarte fryseprocessen, bliver vandet superafkølet. Dette gør det muligt for vandet at fryse hurtigere, når det udsættes for en ekstern kerne, hvilket gør magien ved "instant" is mulig.

Frysepunkt sjove fakta

Vand bliver som bekendt fuldstændig frosset ved 32 grader Fahrenheit (0 grader Celsius). Men når vandet er fri for urenheder, som i renset flaskevand, kræver frysningsprocessen endnu koldere temperaturer.

Så hvis du placerer flasker med renset vand i den kolde luft i en fryser og efterlader dem et par timer, vil de stadig være flydende, fordi rent vand uden kerner i fryser ved minus 43,6 grader Fahrenheit (minus 42 grader Celsius) . Det er nu en superkølet væske, som virkelig lyder super cool.

Lad os lave noget øjeblikkelig is!

Klar til at fryse vand? Tag nogle vandflasker og stil dem i din fryser. Sørg for, at den er uforstyrret i et par timer, og få den til den superafkølede tilstand. Den nøjagtige frysetid? Typisk tager det omkring to og en halv til tre timer.

Når ventetiden er ovre, skal du fjerne flaskerne forsigtigt. Ryst derefter en eller bank den i bordet.

Alt kan fungere som en kerne på dette tidspunkt - luftbobler, en lille bule i flasken. Enhver lille ændring vil være nok til at forårsage homogen kernedannelse. Når først den forstyrrelse er til stede, vil de ensartede vandmolekyler fryse fuldstændigt og så hurtigt, at det ser øjeblikkeligt ud.

Et alternativ til smæk- eller rystemetoden er at hælde det superafkølede vand over en isterning. Terningen vil tjene som kernen, og du vil være i stand til at skabe et lille tårn af is, mens du hælder.

Ofte stillede spørgsmål om hurtig frysning og mytestop

Hvilket fryser hurtigere, varmt eller koldt vand?

Et interessant fænomen kendt som Mpemba-effekten antyder, at varmt vand under visse forhold fryser hurtigere end koldt vand. Skørt, ikke?

Påvirker forskellige isbakker indfrysningsprocessen?

Absolut! En metalisterningbakke kan for eksempel fremskynde processen med at fryse vand til faste isterninger sammenlignet med en plastikbakke, fordi metalisterningbakker leder varme (og manglen på det). Overdimensionerede isterningbakker kan på den anden side tage længere tid, blot på grund af den større volumen.

Hvad er det ideelle vand til øjeblikkelig is?

Flaskevand eller renset vand er typisk bedst til dette iskolde eksperiment, men postevand, afhængigt af hvor behandlet det er, kan nogle gange også fungere.

Denne artikel blev opdateret i forbindelse med AI-teknologi, og derefter faktatjekket og redigeret af en HowStuffWorks-redaktør.