Hogy olvad meg hamarabb a jég az alábbi két esetben? Műanyag kólásüveg majdnem teletöltve vizzel és lefagyasztva, majd zárt állapotban kivéve s hagyni hogy kb. a fele megolvadjon. Ekkor: A. Leöntjük róla a megolvadt vizet. B. Nem öntjük le.

"mitől lenne ott 25 fokos levegő?"

Mert a kérdező nem írta, hogy izoterm reverzibilis úton vezeti a kísérletet. Ebből gondoljuk, hogy ez nem egy laboratóriumi, szigorúan kontrollált munkamenet [nulla fokon vezetve, infinitezimálisan kicsi hőadagokkal, páratartalom nélküli, nulla fokos külső levegővel], hanem otthoni, nyári körülmények közt végzett kísérlet, ahol a szobahőfokot simán vehetjük 25 foknak. És a levegő bent 25 C fok . Na, amikor a fele üvegnyi vizet kiöntöm, akkor a víz helyébe a szobából ez a 25 fokos levegő kerül. Emiatt 25 fok a levegő t0 időpillanatban.

(1) Nyilván a 0 fok körüli palack egy kicsit visszahűt ezen a 25 fokos levegőn, de nem nulla fokos lesz az olvadó jég felett a levegő, az biztos.

(2) Hogy tovább szőrszál-hasogassak, maga a kérdés is tartalmaz egy vizuális csúsztatást. "Leöntjük róla a megolvadt vizet." Nos a palackban a víz (mire a jég fele megolvad) a jég alatt gyűlik össze, szóval leöntjük a jég ALÓL a megolvadt vizet.

(3) Nyilván befolyásol a levegő páratartalma is, ami a palack vizet körbeveszi. A levegőből párakicsapódás indul a jeget tartalmazó palackon, és a palack maga tulajdonképpen nem is a szobahőfokú levegővel, hanem a palackon kicsapódó nedvességgel van kapcsolatban (a valóságban). Ennek a nedvességnek még jól meghatározott vastagsága sincsen, és vastagodván cseppek indulnak el a gravitáció hatására lefelé. [Nem véletlenül teszünk magasfényű asztalra söralátétet :-) ] Szóval ennek a palackon lévő folyadékrétegnek a vastagságát is, meg a hőmérsékletét is csak saccolni tudjuk. Egy biztos, hogy a hőátadás egészen más, mintha a palack a levegővel érintkezne. Az is megfontolandó, hogy míg a levegő csak hőátadással melegíti a palack falát, addig a levegő páratartalmából kondenzáló víz a kondenzációs hőjével melegíti a palackot.

[Utólag is elnézést mindenkitől a szőrszál-hasogatásért, de nagyon szeretem az ilyen reális gondolatkísérleteken való filozofálgatást. És a vélemények ütköztetését, kibeszélését. Bocsi!]

(1)

nos, teli palackból öntöd ki a vizet. lehet persze óvatosan, de akkor is a kiáramló, leginkább nulla fokos víz mellett, azon keresztül fog beáramlani a levegő, ami így jócskán le fog hűlni. azon lehet vitatkozni, hogy mennyire, dehogy 25 fok alá, arra mérget vehetsz. ezen felül a hideg levegő nehezebb, azaz a leöntést követően igen gyorsan a leghidegebb levegő fogja körbevenni a jeget. a palack többi része lehet melegebb, de ott lent bizony hideg lesz.

ezen felül a levegő sűrűsége kb. 1,2 kg/m3 fajhője kb. 1 kJ/(kg*K) a jég olvadáshője meg 334,5 kJ/kg, azaz ahhoz, hogy 1 liter levegőt (0,001m3) levegőt lehűts 30 fokkal

1 kJ/(kg*K) * 1,2kg/m3 * 0,001m3 * 30K / 334,5 kJ/kg = 1,075E-4 kg azaz kb. 0,1g jégnek kell elolvadnia.

szóvak hideg lesz körülötte a levegő.

ha már szőrszál-hasogatunk. :)

"ezen felül a hideg levegő nehezebb"

Hát igen. Én is ezt gondoltam, amikor azt mondtam, hogy a vizet kiöntjük a jég alól. Azt gondoltam, hogy a 4 fokos víz a legsűrűbb, és a szétülepszik a rendszer, amúgy is a jég sűrűsége kisebb mint a vízé, tehát felül jég, alul víz. De mondja a kérdező: "nem alul gyűlik össze, hanem körbe veszi" Szóval a tapasztalat űbereli az elméleti megfontolásainkat. Más nézőpontot és más prioritásokat kell választanunk, ha magyarázni akarjuk a tapasztaltakat. Pláne, ha jósolni akarjuk a további történéseket.

[Amúgy a kérdezőhöz még annyi kérdésem lenne, hogy ugye a kísérlet úgy zajlik, hogy egy szobahőfokú felületre leteszed a két palackot a fagyóból való kivétel után. Nyilván valami egyensúlyi hőfok kialakul alul, a felület és a palack közt. És ugyanoda teszed vissza azt az üveget, amiről leöntöd az olvadékot, ahonnan elvetted. Ugye? ]