A túlhűtött víz -9 C°-on folyékony de ha megrázzuk bekristályosodik és nem fagy meg teljesen, csak -80C°-on . MIÉRT?

Én azt olvastam, hogy a tiszta, desztilált vizet csak kb. -40 C fokig lehet túlhűteni:

"Jól ismert természeti jelenség, hogy ha nagyon tiszta (desztillált) víz hőmérsékletét fokozatosan 0 °C alá csökkentjük, akkor a víz nem fagy meg, hanem túlhűlt állapotba kerül, és csak valamilyen külső mechanikai hatásra, vagy csak nagyon alacsony (~ –40 °C) hőmérsékleten kezdődik el a fagyás."

A kérdezőnek részben igaza van, mennyiség függő a dolog.

A hő mint olyan amiatt érdekes, mert van extenziv (összeadódó) mennyisége - ez a hőtartalom/hőmenergia. (Joule)

És van intenzív (kiegyenlítődő) mennyisége - ez a hőmérséklet. (Kelvin vagy Celsius fok)

Nos, ha adott mennyiségű vizet -9 C fokra hűtünk, akkor megrázva elkezdődik egyes helyeken a fagyás - de az hőleadással jár, a fagyott részek a maradék folyadékfázist melegítik fagypont fölé és a termelődő hő nem tud hirtelen a környezetbe disszipálódni...

Tehát egyszerre van jelen a folyékony és a szilárd fázis...

Ugyanmár, honnét szeded azt a 80 fokos baromságot?

A fagyás mint halmazállapot változás exoterm folyamat, hőleadással jár. Mindegy hogy túlhűtöd -e a vizet és mennyire. Nulla foknál (100kPa nyomás esetén) a folyékony és szilárd fázis egyensúlyban lesz. Ha túlhűtött állapotból indulsz fagyás közben emelkedik az elegy hőmérséklete amíg vagy eléri a 0 fokot, vagy megfagy az egész. Ha a 0 fokos víz-jég elegyet tovább hűtöd, 0 fokos marad amíg meg nem fagy az egész. Ahogy hűtöd úgy lesz egyre nagyobb hányada jég, 1 kg víz megfagyásához 334,4 kJ hőt kell elvonni. Ha megfagyott az egész, akkor hül csak 0 fok alá, kg-onként 2,09 kJ hőt kell elvonni hogy 1 fokkal csökkenjen a jég hőmérséklete.

[link]

"Mivel a réteg- és a gomolyfelhőt alkotó vízcseppecskék nem tartalmaznak magkristályokat, ezek a cseppecskék folyékonyak maradhatnak a 0 °C-nál sokkal alacsonyabb hőmérsékleten is."

olvasd el az egészet hogy megértsd, szerintem nagyon érdekes