Fighting Hobbit zei:
Eventjes een vraagje dat niets met het verschil tussen warm en koud water te maken heeft. Ik zat dus zo'n beetje te denken, als je water onder lagere druk brengt, gaat het kooppunt dalen, zo hebben wij enkele jaren terug bij fysica water laten koken op kamertemperatuur. Nu vroeg ik me af of dit dan betekend dat het vriespunt van dat water dan ook lager ligt wanneer er geen (of praktisch geen) druk op is.
En nog een ander vraagje dat meer ontopic is, we hebben het hier toch over puur H2O en niet kraantjeswater ofzo, he, want anders komt er nog een hoop chemie ij kijken ook kan ik me voorstellen.
Koken is, zoals al vermeld, een bulkverschijnsel. Om dit mogelijk te maken moet de dampspanning van de vloeistof groter zijn dan de druk op een plaats in de vloeistof (wat voor de gebruikelijke maten van bekers ongeveer overeenkomt met de atmosfeerdruk boven de vloeistof, hoe dieper je gaat hoe hoger de druk natuurlijk wordt). Als dat niet het geval zou zijn zouden gasbellen die in de vloeistof gevormd worden namelijk meteen ineen klappen. De druk heeft op de kooktemperatuur dus een zeer groot effect.
Bij bevriezing is de druk ook belangrijk, maar minder. Water is een speciaal geval omdat bij water een verhoging van de druk zorgt voor een verlaging van het kookpunt. Door ijs dat bijna op het smeltpunt zit onder hoge druk te brengen kan je het dus doen smelten. Bij de meeste andere stoffen gebeurt het omgekeerde en zorgt een verhoging van de druk ook voor een verhoging van het smeltpunt. Het heeft ermee te maken dat ijs een lagere dichtheid heeft dan de vloeibare fase. Maar dit drukeffect is bijzonder klein, zeker als je het vergelijkt met het grote effect voor het kookpunt.
Water heeft trouwens een zeer complex fasediagram omdat er zoveel verschillende soorten ijs zijn, hoewel er maar een vorm is die we bij normale omstandigheden tegenkomen. Het fasediagram staat hier:
http://www.lsbu.ac.uk/water/phase.html
Onderaan die pagina staat er schematisch een typisch fasediagram voor "normale" zuivere stoffen, wat veel eenvoudiger is.
Op het fasediagram is ook duidelijk dat de lijn die de overgang tussen ijs en vloeibaar water voorstelt bijna verticaal loopt, wat dus het zeer kleine effect van de druk weergeeft. Dit komt door de vrij compacte temperatuurschaal. Als je op een klein deel van de schaal gaat focussen is de helling wel zichtbaar.
Dat is hier te zien, met een eenvoudige uitleg over hoe je zo'n fasediagram gebruikt.
http://www.chemguide.co.uk/physical/phaseeqia/phasediags.html
Verder heb je natuurlijk het probleem van onderkoeling en oververhitting. De fasediagrammen geven aan welke fase bij een bepaalde temperatuur het stabielst is. Dat is geen garantie dat bij het overschrijden van een grens op een fasediagram de verandering naar de stabielere fase ook onmiddellijk zal gebeuren, dat hangt af van de omstandigheden.
Over de oorspronkelijke vraag: als we gelijke hoeveelheden warm en koud water bij dezelfde druk en in dezelfde omstandigheden afkoelen, en veronderstellen dat het enige verschil de temperatuur is, en dat die overal in het water hetzelfde is, dan kan warm water onmogelijk sneller bevriezen dan koud water in dezelfde omstandigheden, want het warme water moet op een zeker moment dezelfde temperatuur bereiken als het koude water bij het begin, en koelt daarna op dezelfde manier af als het koude water. Het kan het koude water dus nooit meer inhalen, want dat heeft een voorsprong. De conclusie, als we weten dat warm water in sommige (niet alle!) gevallen sneller bevriest dan koud water, is dus dat je rekening moet houden met meerdere factoren.
- de temperatuur is niet overal gelijk in de vloeistof.
- er zijn stromingen in de vloeistof. (moeilijk te berekenen)
- er zijn onzuiverheden (zoals opgelost gas) in de vloeistof.
Verder is het omhulsel ook van belang, dat speelt namelijk een grote rol in de snelheid waarmee warmte van het water naar de omgeving gaat, en als de eigenschappen beïnvloed werden door de begintemperatuur van het water kan dat ook gevolgen hebben.
, de warmtecapaciteit van vloeibaar water wijzigt niet en dus kost het 1 liter water op 5°C minder energie om af te koelen dan 1 liter op 50°C. en pas onder 0°C is bevriezen van zuiver water spontaan. Das dus thermodynamisch & in vrij "perfecte" omstandigheden
. 
.
.
