Вода замерзает при 0°С. Сначала она охлаждается до этой температуры, а потом начинает образовываться лед. Однако если сосуды сделаны из теплоизолирующего материала, то теплообмен через стенки будет очень мал и охлаждение происходит в основном за счет испарения с поверхности. При испарении над поверхностью жидкости образуется пар, давление которого все время меняется. Если сосуд закрыт, то этот пар довольно быстро становится насыщенным с давлением р, равным давлению насыщенного пара при данной температуре. Тогда дальнейшее охлаждение идет почти целиком за счет теплообмена. В нашем случае оба сосуда открыты. Как было сказано, жидкость испаряется до установления равновесия с паром, т.е. пока давление пара над поверхностью жидкости не станет равным р. Давление р зависит от температуры и растет при ее увеличении. Поэтому над горячей жидкостью давление пара намного меньше р и жидкость благодаря интенсивному испарению быстро охлаждается. При испарении масса воды все время уменьшается, поэтому когда температура достигнет 0°С, в «горячем» сосуде воды будет гораздо меньше, чем в холодном. Дальнейшее охлаждение в обоих сосудах будет происходить в одинаковых условиях. А поскольку в «горячем» сосуде воды меньше, установлено, что от 100 до 50°С вода остывает в 9 раз быстрее, чем от 50 до 0°С. Таким образом, при одинаковых условиях, когда затруднен обмен с определенной средой, а свободная поверхность жидкости достаточно велика, кипяток замерзнет быстрее, чем вода из-под крана.