Warum gefriert heißes Wasser schneller als kaltes Wasser?

Lorenz Bockisch

Schon gewusst, dass heißes Wasser schneller gefriert als kaltes? Schon Aristoteles soll diesen Effekt beobachtet haben: Wenn man ein Gefäß mit heißem Wasser und eines mit Wasser in Zimmertemperatur unter gleichen Bedingungen gefrieren lässt, so wird das heiße Wasser schneller zu Eis. Dieses Mpemba-Effekt genannte Verhalten des Wassers ist keine Anomalie, sondern recht einfach zu erklären.

Denn wenn man fast kochendes Wasser hat, dann dampft es. Je größer die Oberfläche ist, desto mehr verdunstet. Und wenn man nun dieses Gefäß in den Eisschrank stellt, verdampft noch mehr von dem Wasser. Natürlich verdampft aus dem Gefäß mit Wasser in Zimmertemperatur, das gleichzeitig in den Tiefkühler kommt, auch etwas, aber bei weitem nicht so viel.


Dazu kommt ein thermodynamischer Grundsatz: Jede Flüssigkeit kühlt relativ zum Temperaturunterschied ab. Je größer dieser ist, desto schneller geht die Abkühlung vonstatten. Also holt das heiße Wasser, sobald es in die kalte Umgebung kommt, erstmal kräftig auf. Dazu kommt, dass durch die Verdunstung deutlich weniger im Gefäß ist als bei dem kalten Wasser. So kommt zu dem Aufholen unter guten Bedingungen das Überholen: Das kalte Wasser friert später als das heiße.

Gute Bedingungen dafür sind, dass das Wasser in nicht isolierenden und offenen Gefäßen in die Kühlung kommt. Auch sollte das kalte Wasser nicht kurz über dem Gefrierpunkt temperiert sein, sonst hat das heiße Wasser keine Zeit zum Überholen.

Bleibt nur die Frage, warum man den energetischen Unsinn anstellen sollte, Wasser zuerst zu erhitzen und dann gleich wieder einzufrieren. Einerseits natürlich, um diesen Effekt auszuprobieren. Andererseits zur Vorratshaltung, denn heißes Wasser kann man ja immer mal brauchen.