Tato zdánlivě jednoduchá otázka nadále vyvolává značnou polemiku. Takamasa Takahashi, fyzik na St. Norbert College v De Pere ve státě Wisconsin, se pokouší o definitivní odpověď:
„Studená voda nevaří rychleji než horká voda. Rychlost ohřevu kapaliny závisí na velikost teplotního rozdílu mezi kapalinou a jejím okolím (například plamen na sporáku). Výsledkem je, že studená voda bude absorbovat teplo rychleji, zatímco je ještě studená; jakmile se dostane na teplotu horké vody, rychlost ohřevu se zpomaluje a odtud trvá přivedení k varu stejně dlouho jako voda, která byla na začátku horká. Protože dosažení teploty horké vody trvá studenou vodu nějakou dobu, je zřejmé, že studená voda trvá déle vaří se než horká voda. Může se jednat o psychologický efekt; studená voda začne vařit dříve, než by se dalo očekávat kvůli výše zmíněné vyšší absorpci tepla, když je voda chladnější.
„K první části otázka – „Zmrazuje horká voda rychleji než studená voda?“ – a Odpověď je „Ne obvykle, ale za určitých podmínek možná.“ K odpaření jednoho gramu vody je zapotřebí 540 kalorií, zatímco 100 gramů kalorií přivede jeden gram tekuté vody z 0 stupňů Celsia na 100 stupňů C. Když je voda teplejší než 80 stupňů C, rychlost ochlazování rychlým odpařováním je velmi vysoká, protože každý odpařující se gram čerpá z vody, která zbyla, alespoň 540 kalorií. Jedná se o velmi velké množství tepla ve srovnání s jednou kalorií na stupeň Celsia, která je čerpána z každého gramu vody, která se ochlazuje pravidelným vedením tepla.
„Vše závisí na tom, jak rychle k ochlazení dojde, a Ukázalo se, že horká voda nezamrzne před studenou vodou, ale zamrzne před vlažnou vodou. Voda například při teplotě 100 ° C zamrzne před teplejší vodou než 60 stupňů C, ale ne dříve než voda ochlazuje nad 60 stupňů C. Tento jev je zvláště patrné, když je povrch, který se ochlazuje rychlým odpařováním, velký ve srovnání s množstvím použité vody, například když umýváte auto horkou vodou v chladném zimním dni.
„Další situace, kdy je horké voda může zmrznout rychleji, když do mrazicího oddílu umístíte pánev se studenou vodou a pánev s horkou vodou stejné hmotnosti. Existuje výše zmíněný účinek odpařování a také tepelný kontakt s policí mrazničky ochladí spodní část těla vody. Pokud je voda dostatečně studená, téměř čtyři stupně C (teplota, při které je voda nejhustší), pak téměř mrznoucí voda dole stoupne nahoru. Konvekční proudy budou pokračovat, dokud celá vodní plocha nedosáhne 0 ° C, a poté voda nakonec zamrzne. Pokud je voda zpočátku horká, chladná voda dole je hustší než horká voda nahoře, takže nedojde k žádnému proudění a spodní část začne mrznout, dokud je horní část ještě teplá. Tento účinek v kombinaci s odpařovacím účinkem může v některých případech způsobit, že horká voda zmrzne rychleji než studená voda. V tomto případě bude samozřejmě mraznička po danou dobu tvrději pracovat a bude z horké vody odebírat více tepla. “
Robert Ehrlich z Univerzity George Masona ve Fairfaxu ve státě VA dodává: některé body, které Takahashi uvedl:
„Existují dva způsoby, jak může horká voda zmrznout rychleji než studená voda. Jeden způsob závisí na skutečnosti, že se horká voda odpařuje rychleji, takže pokud byste začali se stejnou masou teplé a studené vody, brzy by bylo méně horké vody k zamrznutí, a proto by předběhla studenou vodu a zamrzla jako první, protože čím menší je hmotnost, tím kratší je doba zmrazení. Jiným způsobem, jak by se to mohlo stát (v případě misky s plochým dnem s vodou umístěné v mrazáku), je to, když horká voda roztaje led pod dnem misky, což vede k lepšímu tepelnému kontaktu, když zamrzne. “
Stále se cítíte skeptičtí? Fred W. Decker, meteorolog na Oregonské státní univerzitě v Corvallisu, vybízí čtenáře, aby si tuto otázku vyřešili sami:
„Můžete snadno připravit experiment, který vás naučí která zmrzne dříve: voda, která je zpočátku horká, nebo voda, která je zpočátku studená. Použijte dané nastavení na elektrické plotýnce a změřte čas mezi začátkem a vařením pro daný hrnec obsahující řekněme jeden litr vody; nejprve začněte s tak studenou vodou, jakou vám poskytne kohoutek, a poté ji opakujte s nejteplejší vodou z tohoto kohoutku. Vsadím se, že litr vody zpočátku horký přijde k varu za mnohem kratší dobu než litr vody zpočátku studený.
„Mražicí experiment je těžší provést, protože v ideálním případě vyžaduje vestavěnou chladicí komoru, která je nastavena na teplotu pod bodem mrazu. Vezměte do komory dvě lahve na mléko o objemu 1 litr naplněné vodou, jeden z horkého kohoutku a druhý ze studeného kohoutku mimo komoru. Načasujte je, aby zamrzly, a já bych znovu vsadil, že původně chladnější voda zamrzne dříve než původně horká voda. “
Decker uzavírá že „mnoho folklóru vyplývá ze snahy odpovědět na takovou otázku za podmínek, které nedělají„ všechny ostatní věci rovnocenné “, což dělají předchozí experimenty.
Stále se cítíte skeptičtí? Fred W. Decker, meteorolog Oregonská státní univerzita v Corvallisu vybízí čtenáře, aby si tuto otázku vyřešili sami:
„Můžete snadno připravit experiment, který se dozví, co zamrzne dříve: voda, která je zpočátku horká, nebo voda, která je zpočátku studená. Použijte dané nastavení na elektrické plotýnce a změřte čas mezi začátkem a vařením pro daný hrnec obsahující řekněme jeden litr vody; nejdříve začněte s tak studenou vodou, jakou vám poskytne kohoutek, a poté ji opakujte s nejteplejší vodou z tohoto kohoutku. Vsadím se, že litr vody zpočátku horký přijde k varu za mnohem kratší dobu než litr vody zpočátku studený.
„Mrazicí experiment je těžší provést, protože v ideálním případě vyžaduje procházku v chladicí komoře, která je nastavena na teplotu pod bodem mrazu. Vezměte do komory dvě láhve na mléko o objemu 1 litru naplněné vodou, jednu z horkého kohoutku a druhou ze studeného kohoutku mimo komoru. Načasujte je na zmrazení a já bych se znovu vsadil, že původně chladnější voda zamrzne dříve než původně horká voda. “
Decker dochází k závěru, že„ mnoho folklóru vyplývá ze snahy odpovědět na takovou otázku za podmínek, které to dělají nedělat „všechny ostatní věci rovnocenné“, což předchozí experimenty dělají.