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Die Antwort heißt Verdunstung: Bis zu ein Viertel des heißen Wassers kann im Laufe des Prozesses verloren gehen - und das beschleunigt das Gefrieren gleich auf zweifache Weise. Einmal bleibt einfach weniger Wasser übrig, das gefrieren muss. Zum Zweiten verdunsten gerade die Moleküle mit der höchsten Energie, so dass die Durchschnittsenergie und damit die Temperatur des Wassers sinkt.
Anders gesagt: Durch die höhere Verdunstung holt das heiße Wasser das kalte tatsächlich ein - und dann ist weniger Wasser da, das noch gefrieren muss.
Ja, dieses Phänomen ist unter dem "Mpemba-Effekt" bekannt. Heißes Wasser gefriert aber nur dann schneller als kaltes, wenn bei einem Test die gleiche Anfangsmenge verwendet wird und sich das Wasser in einem offenen Gefäß befindet oder diese Konstellation tatsächlich im "Freien" auftritt. Dann passiert genau das, was mein Vorredner bereits angedeutet hat. Durch die Hitze vom Wasser ist die verdunstende Wassermenge beim heißen Wasser erheblich größer als beim kalten, wodurch das heiße Wasser letztendlich schneller gefrieren kann, weil das Eisvolumen dadurch erheblich kleiner wird als beim bereits kalten Wasser.