Lue keskustelun säännöt.
Onko palstafyysikoita paikalla?
17.10.2025 |
Kumpi käy nopeammin: veden jäätyminen vai sulaminen? Jos alku- ja loppulämpötila samat?
Kommentit (35)
Sulaminen on hitaampaa.
Kokeile vaikka sulattaa pakastin ja sen jälkeen laittaa se päälle.
Liittyy jotenkin ympäröivän ilman eristävyyteen.
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Riippuu alku/loppulämpötiloista.
Vesi on tiiveintä neljäasteisena.
Vierailija kirjoitti:
Riippuu alku/loppulämpötiloista.
Vesi on tiiveintä neljäasteisena.
Mitä se tarkoittaa että on tiiveintä? Jäätymisen ja sulamisen kannalta?
Yleensä sulaminen vaatii enemmän energiaa kuin jäätyminen, joten energian siirron ollessa vakio, veden sulaminen kestäisi kauemmin
Vierailija kirjoitti:
Sulaminen on hitaampaa.
Kokeile vaikka sulattaa pakastin ja sen jälkeen laittaa se päälle.
Liittyy jotenkin ympäröivän ilman eristävyyteen.
Riippuu ympäröivästä lämpötilasta.
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Vierailija kirjoitti:
Yleensä sulaminen vaatii enemmän energiaa kuin jäätyminen, joten energian siirron ollessa vakio, veden sulaminen kestäisi kauemmin
Jäätyminenhän ei varsinaisesti vaadi energiaa, pikemminkin päin vastoin
Vierailija kirjoitti:
Yleensä sulaminen vaatii enemmän energiaa kuin jäätyminen, joten energian siirron ollessa vakio, veden sulaminen kestäisi kauemmin
Miten niin sulamimen vaatii enemmän energiaa? Miten se on mahdollista?
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Riippuu ainoastaan siitä nopeudesta kuinka nopeasti energia siirtyy.
Teoriassa yhtä vaikeaa, sama energia siirtyy.
Mutta käytännössä alapuolella on vain 273 astetta kylmempään päin, eli kylmentäminen ja jäädyttäminen on vaikeaa.
Ylöspäin on ääretön määrä lämpöasteita, mahdollista ylintä teoreettista lämpötilaa ei ole edes määritelty.
Joku jäämeteoriitti joka osuu aurinkoon sulaa ja höyrysryy välittömästi.
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Voisiko sitä testata näin? Laita astiaan huoneenlämpöistä vettä, (mittaa lämpötila), laita se pakastimeen ja ota aikaa kunnes vesi on jäätymispisteessä. Sitten ota pois ja laita huoneenlämpöön. Ota aikaa siihen kun vesi on taas samanlämpöistä kun aluksi.
Vierailija kirjoitti:
Vierailija kirjoitti:
Yleensä sulaminen vaatii enemmän energiaa kuin jäätyminen, joten energian siirron ollessa vakio, veden sulaminen kestäisi kauemmin
Miten niin sulamimen vaatii enemmän energiaa? Miten se on mahdollista?
Sulamisessa aineen molekyyli rakenteeseen pitää tulla tarpeeksi energiaa hajottamaan sidokset. Kaikissa realistisissa skenaariossa lämpö ei pääse vaikuttamaan tasaisesti koko jääpalaan (eli keskeltä ei sula kovin nopeaan) jäätyessä energia taas vapautuu ympäristöön koko alalta paljon helpommin.
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Vierailija kirjoitti:
Voisiko sitä testata näin? Laita astiaan huoneenlämpöistä vettä, (mittaa lämpötila), laita se pakastimeen ja ota aikaa kunnes vesi on jäätymispisteessä. Sitten ota pois ja laita huoneenlämpöön. Ota aikaa siihen kun vesi on taas samanlämpöistä kun aluksi.
Ei voi
En ole kylläkään fyysikko, mutta funtsin:
Järvet/vedet jäätyy talvella, siihen sitoutuu energiaa. Sitten keväällä ne jäät sulaa, vapautuu energiaa. Se energia menee tavalaan hukkaan, sitä pitäisi pystyä käyttämään, hyväksi.
No, maalämpöhän on just tuota samaa: maahan sitoutuu kesällä käsittämätön määrä lämpöenergiaa, mikä sitten keväällä purkaantuu ... harakoille. Miksei tuota käytetä hyväksi vaan rakennellaan kaikenmaailman tuulimyllyjä, mitkä ovat tuulesta riiippuvaisia?
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Riippuu hyvin paljon tilanteesta. Vedellä ja jäällä on varsin erilainen lämmönjohtavuus nollan asteen paikkeilla mutta jäätyessä vapautuu sama lämpömäärä kuin mikä kuluu sulaessa.
Veden lämmönjohtavuus on noin 0.55W/mK, jään lämmönjohtavuus 2.22W/mK.
Jos vesi pääsee kiertämään niin veden liikkuminen tehostaa lämmön siirtymistä todella paljon.
Oletetaan että vesi olisi lämpöä johtamattomassa pitkässä mutta kapeassa putkessa jolloin se ei pääse kiertämään. Kun sitä toisesta päästä jäähdytetään jäähdyttimellä niin se pää jäätyy ensin ja sitten lämpö joutuu siirtymään yhä kauempaa jäätymiskohdasta jäähdyttimeen koko ajan pitenevän jääkerroksen läpi. Aikaa kuluu sitä kauemmin mitä huonompi lämpöä siirtävän jään lämmönjohtavuus on.
Tehdään sama toisin päin. Sulatetaan pitkää jääputkea toisesta päästään. Kun sulaminen alkaa niin lämpö joutuu siirtymään sulavaan kohtaan koko ajan paksumman vesikerroksen läpi jolloin sulamisnopeuden rajoittaa veden lämmönjohtavuus
Koska veden lämmönjohtavuus on huonompi kuin jään lämmönjohtavuus tapahtuisi tässä sulaminen hitaammin kuin jäätyminen.
(Lisäys)
Esimerkki vastaa aika hyvin matalan järven jäätymistä kun veden lämpötila on nollan tietämillä eli vesi on kerrostunutta (kylmin vesi ylhäällä) eikä kierrä.
M60
Jos vesi on kvantittuneessa tilassa, kestää kauemmin. Superpositio hidastaa reaktiota.
Aika sama aika. Pieniä juttuja tulee jos muoto muuttuu jäätyessä tai sulaessa
M-1965 kirjoitti:
Riippuu hyvin paljon tilanteesta. Vedellä ja jäällä on varsin erilainen lämmönjohtavuus nollan asteen paikkeilla mutta jäätyessä vapautuu sama lämpömäärä kuin mikä kuluu sulaessa.
Veden lämmönjohtavuus on noin 0.55W/mK, jään lämmönjohtavuus 2.22W/mK.
Jos vesi pääsee kiertämään niin veden liikkuminen tehostaa lämmön siirtymistä todella paljon.
Oletetaan että vesi olisi lämpöä johtamattomassa pitkässä mutta kapeassa putkessa jolloin se ei pääse kiertämään. Kun sitä toisesta päästä jäähdytetään jäähdyttimellä niin se pää jäätyy ensin ja sitten lämpö joutuu siirtymään yhä kauempaa jäätymiskohdasta jäähdyttimeen koko ajan pitenevän jääkerroksen läpi. Aikaa kuluu sitä kauemmin mitä huonompi lämpöä siirtävän jään lämmönjohtavuus on.
Tehdään sama toisin päin. Sulatetaan pitkää jääputkea toisesta päästään. Kun sulaminen alkaa niin lämpö joutuu siirtymään
Järvet tosiaan näyttää jäätyvän nopeammin kun sulavan.
Vierailija kirjoitti:
Sulaminen on hitaampaa.
Kokeile vaikka sulattaa pakastin ja sen jälkeen laittaa se päälle.
Liittyy jotenkin ympäröivän ilman eristävyyteen.
Jään pinnalle sulaessa kertyvä vesi haihtuu ja haihtuessaan jäähdyttää jäätä samalla hidastaen sen sulamista. Tämä ilmiö keväisin saa lumen sulamisen hidastumaan rajusti nollan lähellä ilmankosteuden ollessa pieni ja tuullessa.
M60
En osaa sanoa, miten käytännössä on, mutta teoriassa luulisi sekä sulamisen että jäätymisen olevan yhtä "nopeaa" siihen vedoten, että kyseessä on yksi prosessi, mutta vain kahteen suuntaan.