Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten von Spektrum der Wissenschaft frei zugänglich.

Schlichting!: Das Rätsel von Mpemba

Wenn eine warme Flüssigkeit schneller gefriert als eine kalte, spielen möglicherweise Strömungsbewegungen die ­entscheidende Rolle.

Sagt Ihnen Mpemba etwas? Hinter dem fremdartigen Namen steckt das ungewöhnliche Phänomen, dass heißes Wasser unter sonst gleichen Bedingungen schneller gefriert als kaltes. Der "Mpemba-Effekt" scheint der physikalischen Intuition zu widersprechen. Denn zuerst denkt doch wohl jeder an ein Szenario wie dieses: Zwei gefüllte Behälter, die sich nur in der Wassertemperatur unterscheiden (zum Beispiel 20 und 70 Grad Celsius), werden zeitgleich abgekühlt. Das zu Beginn 70 Grad heiße Wasser wird nach einiger Zeit bei 20 Grad angekommen sein. Ab da hat es noch denselben Weg vor sich, den der Inhalt des Gefäßes mit anfangs 20 Grad bereits ein Stück weit hinter sich hat. Also wird das wärmere Wasser später gefrieren – logisch, oder?

Bereits Aristoteles bemerkte das merkwürdige Geschehen. Seitdem äußerten sich immer wieder Naturforscher dazu, etwa Roger Bacon (1214 – 1292) und René Descartes (1596 – 1650). Auch dem ersten deutschen Professor für Experimentalphysik Georg Christoph Lichtenberg (1742 – 1799) war bekannt, dass "gekochtes Wasser, welches sehr warm in ein kleines Zuckerglas gegossen und mit ungekochtem kalten Wasser zugleich der Kälte ausgesetzt wurde, eher gefror als das letztere".

In der Moderne geriet die Erscheinung wieder in Vergessenheit, bis der tansanische Schüler Erasto Mpemba in den 1960er Jahren beim Eismachen den fortan nach ihm benannten Effekt wiederentdeckte. Zahlreiche Untersuchungen folgten. Diese haben zwar vor Augen geführt, wie komplex das Problem ist – von einer einheitlichen, allgemein akzeptierten Erklärung kann aber nach wie vor nicht die Rede sein. …

September 2015

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft September 2015

Kennen Sie schon …

43/2018

Spektrum - Die Woche – 43/2018

In dieser Ausgabe widmen wir uns Ängsten, Wäldern und dem Diesel.

42/2018

Spektrum - Die Woche – 42/2018

In dieser Ausgabe widmen wir uns Tierwanderungen, Merkur und dem dunklen Universum.

39/2018

Spektrum - Die Woche – 39/2018

In dieser Ausgabe widmen wir uns der Havel, Riemann und Quanten.

Lesermeinung

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Lesermeinungen können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

  • Quellen

Jeng M.: The Mpemba Effect: When can Hot Water Freeze Faster than Cold? In: American Journal of Physics 74, S. 514 - 522, 2006

Schneider, J.: Der Mpemba-Effekt und seine Ursache. Ausarbeitung für "Jugend forscht", Rottweil 2014