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Kategorie: > Wissenschaft > Physik / Chemie
Anomalie des Wassers
Gast (Claus Thurm)
(Gast - Daten unbestätigt)

  19.10.2003

Wasser macht beim Frieren einen Volumensprung von ca. 9%. Dies kann man sehr oft in Publikationen lesen. Worüber aber keine Angaben gemacht werden, ist die Frage, mit welchen Kräften ist hierbei zu rechnen, welcher Druck tritt dabei auf.



Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 2
Gast (Heiner Grimm)
(Gast - Daten unbestätigt)

  25.10.2003

Hallo Claus,

was Dietmar schreibt, stimmt soweit. Man kann das Ganze auch umgekehrt betrachten: Wenn bei 2000 bar Wasser erst bei -22°C gefriert, dann übt gefrierendes Wasser bei -22°C einen Druck von 2000 bar aus, es sei denn, das Eis kann (halbvolle Sektflasche) nach irgendwohin ausweichen.

Ein paar Anhaltspunkte:
Temp.(°C)   Druck(bar)
-----------------------
 0,000           1,0
-1,93          250
-4,05          500
-5,00          610
-6,31          750
-8,72         1000
-10            1130
-15            1590
-20            1970

Ich hoffe, das hilft Dir weiter.

Gruß Heiner
   
Gast (Dietmar Barth)
(Gast - Daten unbestätigt)

  21.10.2003

Hallo Claus!

Das mit dem Druck beim Gefrieren von Wasser ist eine heikle Sache. Denn: Wenn Wasser einem Druck ausgesetzt wird, gefriert es erst bei noch niedrigeren Temperaturen. Andererseits kann man Eis auch bei -10°C zum Schmelzen bringen, wenn man Druck auf das Eis ausübt. Also ist die Sache mit den Kräften bzw. dem Druck sehr abhängig von den Umgebungseinflüssen, v.a. Temperatur.
Ein Beispiel: Unter einem Druck von 2000 bar erstarrt Wasser erst bei -22°C!
Für die Praxis: halbvolle Sektflaschen - an Druck "gewöhnt" - halten schon mal das Gefrieren von Sekt in der Flasche aus (hab's selber mal bei ca. -15°C an Silvester beobachtet....), wohingegen z.B. Mineralwasser- oder auch Cola-Flaschen leichter bersten.  Aber: meist geht dieses "Bersten" glimpflich von statten, weil der Gefriervorgang ein ällmählicher und langsamer Vorgang ist. Liegt daran, dass sich das Wasser beim Gefrieren ausdehnt, mehr Platz braucht, dadurch der Druck größer wird und damit das Wasser wieder langsamer gefriert. Praxistests würde ich dennoch nicht empfehlen.  Und trotzdem: wie sieht's in der Praxis im Normalfall aus? Die Flasche kriegt einen Sprung, der Inhalt ist schon gefroren und hält das Ganze zusammen. Erst wenn der Inhalt wieder auftaut, hat man die einzelnen Scherben der Flasche....
Hoffe, das hilft ein bischen.
Gruß,
Dietmar Barth



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