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Ich würde da dann auch gerne meinen Senf hinzugeben Wink

Zum Schneehaufen der langsam taut, ich glaube das hängt nur von zwei einfachen Dingen ab:
1. Schnee enthält mehr Luft als Wasser, die Luft ist aber im Schnee eingeschlossen und wirkt als Isolator. Vgl Iglu! Sowie Dichte Neuschnee ~50kg/m³ +/-X, im Haufen vielleicht 300kg/m³?
2. Liegt der Schnee platt auf der Wiese ist die Oberfläche bzw. das Verhältnis von Oberfläche zum Volumen um ein vielfaches größer als im Schneehaufen. Wärmeaustausch hängt aber direkt von der Oberfläche ab!

Bauteile wie Triebwerksschaufeln werden teilweise als Einkristall hergestellt, weil gerade die Korngrenzen Schwachstellen ("Anriss") darstellen. In einem gewöhnlichen Bauteil, das in viele Richtungen Belastungen erfährt, wählt man ein feines Gefüge, da das Material somit isotrope Eigenschaften aufweist. Einkristalle sind aber anisotrop und besitzen eine Vorzugsrichtung. In dieser Richtung haben sie eine erhöhte Festigkeit. Bei Turbinen gibt es durch die Fliehkraft eine eindeutige Vorzugsrichtung, andere Belastungen sind dem gegenüber vernachlässigbar klein. Daher sind hier Einkristalle vorzuziehen.

Von außen schmelzen Kristalle für gewöhnlich einfach nur weil der Wärmeeintrag wieder über die Oberfläche erfolgt. Ein Heizdraht im Inneren (oder vllt. eine Mikrowelle?) würden ihn von innen schmelzen lassen.

Die Oberflächenenergie ist meines Wissens im Kristall größer, als in der Schmelze. Beim Abkühlen benötigt man erst die treibende Kraft einer (zumindest minimalen) Unterkühlung um erste Kristalle aufzubauen. Beim Schmelzen sollte es demnach anders sein, und der Kristall bereitwillig schmelzen!

Glaube ich zumindest ^^
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Natürlich sind die Kristalle auf der Oberfläche meistens am heißesten, da man von außen heizt, aber selbst wenn man nur winzige Temperaturgradienten hat, schmilzt normalerweise alles von außen her, oder zerfällt entlang von Korngrenzen, auch langsam auftauende Eiswürfel zerfallen meistens nicht zu mikroskopisch feinster Matsche. Man kann das auch geschickter anstellen und einen großen Eisblock mit einer Linse in der Mitte aufheizen, sodass er auf den Außenseiten kalt bleibt.
Dann sieht man, dass sich sehr wohl "Keime" im Inneren bilden und zwar an Fehlstellen.

"In 1858, John Tyndall made a remarkable discovery when studying the effects of
sunlight on ice slabs from Norway and Wenham Lake. Using a convex lens to
focus a concentrated beam of sunlight into the interior of the ice slab, Tyndall noticed
the appearance of a vast number of lustrous spots that resembled bubbles of air. Upon
further investigation, however, Tyndall found that these were not bubbles of air, but
were, in fact, volumes of water. Moreover, each volume of water had a remarkable
flower-like shape that exhibited a high degree of symmetry. Tyndall
subsequently called these bright spots liquid flowers, but today they are commonly
referred to as Tyndall figures, internal melt figures, and liquid snow flakes.
Despite being discovered over 150 years ago, the precise physical mechanisms that
govern the formation of liquid snow flakes are still unknown. However, it is known
that a small portion of the electromagnetic radiation that passes through the ice will
be absorbed, which, in turn, will raise the temperature of the ice. Although the exact
temperature rise will depend on the intensity and the wavelength of the incident light,
in many cases it is possible to bring the interior of ice to its equilibrium melting
temperature of approximately 273 K. If the block of ice is actually a single crystal
that is nearly free of defects and impurities, then mass heterogeneous nucleation of
water will not occur when the ice reaches 273 K and the interior of the ice will not
melt. Instead, the ice will become superheated, that is, its temperature will be raised
above its equilibrium melting temperature. However, it is extremely rare for ice to be
completely free of defects, and therefore, some nucleation of water will occur. In fact,
it is this water which gives rise to liquid snow flakes. "

http://people.maths.ox.ac.uk/hennessy/liquid_snowflakes.pdf

Bei den Chemikaliengebinden habe ich aber praktisch immer einen flüssigen Rest irgendwo gesehen und natürlich braucht es dann keine Nukleation mehr.

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Pok
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Ok, scheinst doch recht zu haben. Bei der Suche nach "superheated solids" findet man viele Ergebnisse. Auch "Keimbildung" wird in dem Zusammenhang genannt. Hätte ich nicht gedacht. Wenn das stimmt, braucht man aber auch keinen Flüssigkeitsfilm. Die Phasengrenze zur Luft oder zu einem Behälter müsste dann doch schon reichen. Sonst würde das Phänomen ja viel häufiger auftreten. Nämlich immer dann, wenn der Stoff mal extrem sauber ist und auf der Oberfläche mal kein Schmutz ist. Und solche Bedingungen sind ja realistisch, weil sie zur Unterkühlung auch nötig sind. In Büchern steht aber, dass das nur sehr umständlich hinzukriegen ist, also so wie Tyndall das gemacht hat: einen Einkristall im Inneren erhitzen.
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Natürlich braucht man keinen Flüssigkeitsfilm, aber sobald einer da ist, stellt der die besten Bedingungen für weiteres Schmelzen her und dann ist das der entscheidende Mechanismus. Letzten Endes ist alleine eine scharfe Kante eines Kristalls ein guter Angriffspunkt um das Gitter kaputt zu machen, genauso wie jeder Kratzer. Die Oberfläche ist immer voller Keime.

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