Ursprunglig fråga:
En fråga jag fått från elev under praktik:

Ett tunt lager vatten ligger på ett fat som är isolerat mot underlaget. På natten sjunker lufttemperaturen till 1 grader och det är molnfritt. Kan vattnet på fatet frysa? Motivera ditt svar!

Hur ska jag svara på bästa sätt?
/Jack E, Lunds Universitet, Lund

Svar:
Ja, vattnet kan frysa. Det finns två effekter som kan kyla vattnet så det fryser: utstrålning och förångning.

Om det är molnfritt är det nästan ingen instrålning av värmestrålning (infrarött/mikrovågor) från himlen. Utstrålningen är emellertid vad som motsvarar 1^oC. Det betyder att vi har mer utstrålning än instrålning: temperaturen hos vattnet sjunker. Se vidare fråga 7130 .

Om omgivande luftfuktigheten inte är för hög kommer en del av vattnet att förångas. Detta kräver en energi på 2260 kJ/kg (14203 ). Energi tas alltså från vattnet för att sänka temperaturen (2.1 kJ/kg.K) och bilda is (333 kJ/kg). Denna effekt används i snökanoner, se fråga 15592 .
/Peter E

Nyckelord: vatten/is [48]; temperaturstrålning [28]; *vardagsfysik [64];