Naarmate water wordt verwarmd kan het minder gassen bevatten, die dan gedeeltelijk worden uitgestoten. De concentratie van gassen in de vloeistof heeft een effect op het vriespunt, zodat er met een hogere concentratie gassen meer tijd nodig is om te bevriezen.
Vanwege het plaatsgebrek worden de covalente bindingen in de moleculen in elkaar gedrukt als een springveer. Warm water staat de energie in de moleculen sneller af dan koud water.Warm water raakt daardoor sneller de opgebouwde energie kwijt en bevriest eerder.
Hoe meer het water verwarmd moet worden, hoe meer dat is.De hoeveelheid energie die je toevoegt is de hele tijd ongeveer gelijk. Je gasfornuis gaat immers niet harder branden als je er een pan met koud water op zet. Het duurt dus langer voordat koud water aan de kook is dan wanneer je met warm water begint.
Water met een hogere starttemperatuur (rood) bereikt bizar genoeg sneller negatieve temperaturen, en bevriest dus sneller dan water met een lagere starttemperatuur (blauw). De curves in deze grafiek stagneren een lange tijd op 0 graden Celsius, waar vloeibaar water zogenaamde “latente” warmte afstaat om ijs te worden.
Het antwoord op je vraag hangt echt af van drie dingen: hoeveel water je hebt, hoe koud het is om te beginnen en hoe koud de dingen eromheen zijn. Water bevriest eigenlijk als het 32 graden Fahrenheit (0 graden Celsius) bereikt, maar de tijd die het kost om daar te komen kan verschillen.
Vorst kan optreden wanneer de temperatuur daalt tot 37° of lager. Meestal wordt vorst geassocieerd met een heldere hemel en kalme wind 's nachts en tijdens de vroege ochtenduren op een koude dag. Aan de andere kant treedt vorst alleen op wanneer de oppervlaktetemperatuur daalt tot onder de 32° , of het punt waarop vloeibaar water bevriest.
Je zou misschien denken: water bevriest toch bij nul graden, maar dat is niet altijd het geval. Om te kunnen bevriezen, moeten watermoleculen ergens een beginnetje van een ijskristal maken. In superschoon water gaat dat heel moeilijk, en dat bevriest daarom pas rond de min 40 graden (het smelt altijd bij nul graden).
Als de buitentemperatuur laag genoeg is dan bevriest kokend water, sneller dan koud water, als het in aanraking komt met de lucht. Dat is goed op deze beelden te zien vanuit verschillende plekken in de Verenigde Staten en Canada.
Als je op microscopische schaal kijkt, zal iets opwarmen altijd sneller gaan dan het afkoelen. Dat zegt een nieuwe regel van de thermodynamica.
Het belangrijkste om op te merken is dit: als de verpakking bevriest, geeft deze warmte af, zoals het hoort . Een deel van de vloeistof bevriest, waardoor de verpakking opwarmt tot 60 °C. Nu gaat het bevriezen door; de verpakking blijft op 60 °C, het vriespunt, terwijl dit gebeurt, en geeft warmte af naarmate het bevriezen vordert.
Opgewarmd water verliest een heleboel zuurstof en daardoor is er in het water ruimte voor metalen, bacteriën en giftige bestanddelen. Je gebruikt dus best koud water wanneer je iets wil koken.
Hoe werkt een waterkoker? Het principe van een waterkoker is bekend. U giet er water in en drukt op de knop, waarna het verwarmingselement de rest doet. Zodra het water een temperatuur van 100 graden bereikt, koppelt de waterkoker zichzelf van de stroombron af.
Als water kookt bij deze temperatuur, verandert het van een vloeistof in een gas. Dat gas, of waterdamp, kan in temperatuur blijven stijgen. Vloeibaar water wordt echter instabiel bij 212 graden Fahrenheit of 100 graden Celsius en kan niet "koken" omdat het al is omgezet in waterdamp.
Hierdoor kookt warm water om twee redenen sneller dan koud water: Het was al warmer en hoeft dus minder verwarmd te worden om tot het kookpunt gebracht te worden en het geleidt de warmte beter en komt dus zo sneller tot het kookpunt.
Het zal je niet zijn ontgaan dat wanneer het in de winter vriest, zoet water zoals plassen en meren, sneller bevriezen dan zout water, zoals de zee. Dit komt omdat het vriespunt van zout water een stuk lager ligt dan dat van zoet water. Hoe meer zout het water bevat, hoe lager het stolpunt ligt.
Kokend water voor ijsblokjes
Hoe warmer het water dat je in de ijsblokjes vorm doet, hoe sneller het zal bevriezen. Giet water dat net van de kook af is in de vorm, schuif het bakje voorzichtig in de vriezer en je zult verbaasd zijn van de snelheid.
Eten dat nog niet is afgekoeld zorgt ervoor dat de temperatuur in de koelkast stijgt. Hierdoor wordt de kans op te veel bacteriën vergroot en gaat de kwaliteit van de andere producten in je koelkast achteruit. Laat je warme eten dus een half uurtje afkoelen op het aanrecht en zet het dan alsnog koud.
Naarmate water wordt verwarmd kan het minder gassen bevatten, die dan gedeeltelijk worden uitgestoten. De concentratie van gassen in de vloeistof heeft een effect op het vriespunt, zodat er met een hogere concentratie gassen meer tijd nodig is om te bevriezen.
Als het te koud wordt, is er kans op schimmelvorming. Vijftien graden is daarom een ondergrens. In een goed of matig geïsoleerde woning is het ook bijna nooit kouder dan 15 graden. Je zal zien als je daar de thermostaat terugdraait naar 15, dat het in de ochtend nog vaak 16, 17 graden is."
Zeewater bevriest pas bij gemiddeld -1.9 graden. Zoet water – dat nooit geheel schoon is – heeft ook een stolpunt dat iets lager ligt dan 0,0 graden Celsius, bijv. bij -0,2. Dat zijn verschillen die u niet snel zal opmerken en zeker niet als er een aantal nachten met matige of strenge vorst plaatsvinden.
Water koken en het dan in luchttemperaturen van -14 graden Fahrenheit of lager gooien, zorgt ervoor dat het water van een vloeistof in een gas verandert . In de afbeelding hierboven werd water in een pot gekookt en direct naar buiten gebracht om in de lucht van -22 graden Fahrenheit te worden gegooid.
Niet alle vloeistoffen koelen even snel af. Water koelt het snelst af, daarna water en als laatste frituurolie.
Omdat de druppeltjes zo klein zijn , kunnen ze vloeibaar blijven bij temperaturen van -30 °C.
Ons zeewater bevriest pas als het water een temperatuur van gemiddeld -1,9 graden Celsius bereikt. De dichtheid van het water wordt echter groter als het water afkoelt, waardoor kouder water naar beneden zakt en warmer water naar de oppervlakte komt.
En water bevriest bij 32 graden Fahrenheit. Maar het kan eigenlijk nog kouder worden, helemaal tot aan wat we het absolute nulpunt noemen . Deze waarde is gelijk aan ongeveer -459 graden Fahrenheit. Dit is wanneer de watermoleculen in principe niet bewegen.