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Nachricht |
ju2001
Anmeldungsdatum: 12.04.2015
Beiträge: 1
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 ju2001 Verfasst am: 12. Apr 2015 14:59 Titel: Anomalie des Wassers |
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Meine Frage:
Hallo wir haben in Physik gerade Anomalie des Wassers und haben gelernt das bei einem zugefrorenen See das Wasser ganz unten +4°C hat, was ich nicht so ganz verstehe.
Kann mir jemand helfen ?
Meine Ideen:
Ich glaube das das etwas mit der Dichte zutun hat und das Wasser bei +4°C die größte Dichte hat und deswegen nach unten sinkt. Dabei verstehe ich aber nicht wieso es nicht kälter ist als +4°C ? |
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yellowfur
Moderator
Anmeldungsdatum: 30.11.2008
Beiträge: 804
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| yellowfur Verfasst am: 13. Apr 2015 15:25 Titel: |
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Ja genau, du hast Recht 
Bei vier Grad hat Wasser seine größte Dichte, also das kleinstmögliche Volumen bei gegebener Masse.
Das liegt daran, dass das Wassermolkelül ein Dipol ist und gerne Wasserstoffbrückenbindungen bildet. Das ist ein fortschreitender Vorgang, das heißt, nicht erst, wenn alles zu Eis gefroren ist, liegt ein Kristall vor, sondern auch schon bei flüssigem Wasser bilden sich Cluster.
Bei etwa 3.98 Grad liegt der Punkt größter Dichte.
Willst du das Wasser weiter abkühlen, bilden sich mehr und mehr Eiskristalle im Wasser und die Kristalle nehmen aufgrund ihrer Struktur mehr Raum ein (größeres Volumen, kleinere Dichte). Bei Erwärmen fangen die Wassermoleküle an, sich mit schnellerer Durchschnittsgeschwindigkeit zu bewegen - sie nehmen wieder mehr Raum ein. Deswegen liegt der Punkt größter Dichte bei etwa 4 Grad Celsius.
Da das Wasser am Grund des Sees den ganzen Druck des darüberliegenden Wassers hat, muss es sich das kleinstmögliche Volumen suchen, also am dichtesten gepackt sein. Folglich pendelt sich die Temperatur bei etwa 4 Grad ein.
Das ist zum Beispiel wichtig für Fische beim Überwintern am Grund des Sees.
Die Dichtekurve findest du hier:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/84/Density_of_ice_and_water_%28de%29.svg
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Wenn du einen Traum hast, dann folge ihm. Wer weiß, wo er dich hinführen könnte. |
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 13. Apr 2015 15:52 Titel: Re: Anomalie des Wassers |
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| ju2001 hat Folgendes geschrieben: | | Dabei verstehe ich aber nicht wieso es nicht kälter ist als +4°C ? |
Falls du nicht wissen wolltest, warum Wasser bei 4° am kältesten ist, sondern warum es nicht noch kälter wird:
Weil der zugefrorene See, von dem dein Lehrer sprach, offensichtlich tief genug ist, dass er im Winter nicht bis zum Boden durchfriert. |
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yellowfur
Moderator
Anmeldungsdatum: 30.11.2008
Beiträge: 804
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| yellowfur Verfasst am: 13. Apr 2015 15:58 Titel: Re: Anomalie des Wassers |
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| Ich hat Folgendes geschrieben: | | ju2001 hat Folgendes geschrieben: | | Dabei verstehe ich aber nicht wieso es nicht kälter ist als +4°C ? |
Falls du nicht wissen wolltest, warum Wasser bei 4° am kältesten ist, sondern warum es nicht noch kälter wird:
Weil der zugefrorene See, von dem dein Lehrer sprach, offensichtlich tief genug ist, dass er im Winter nicht bis zum Boden durchfriert. |
Pass bitte auf die Formulierung auf: Bei 4 Grad ist Wasser nicht am kältesten (der Satz wäre sinnlos), sondern am dichtesten. Und es ist logisch, dass der See, wenn er unten 4 Grad warm ist, dort nicht zugefroren ist.
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magician4
Anmeldungsdatum: 03.06.2010
Beiträge: 914
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| magician4 Verfasst am: 13. Apr 2015 18:36 Titel: |
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die wirklich spannende frage, so scheint mir , ist weniger diejenige nach der konsequenz des dichte- ./. temperatur-verlaufs (dass naemlich, solange sowas im system "fluessiges wasser" noch vorhanden ist, wasser mit 4°C dann unten rumspaddelt)
... die wirklich spannende frage ist m.a.n. vielmehr diejenige, weshalb bei tieferer temperatur als 4°C eine struktur mit geringerer dichte fuer die wassercluster dann zunaechst energieaermer ist, denn dies ist aus chemischer sicht zunaechst einmal ausgesprochen antiintuitiv.
an genau dieser front gibts m.w.n. noch jede menge offene fragen, denn die ineinandergreifenden effekte sind vielfaeltig : das system ist noch lange nicht wohlverstanden.
zum stand der dinge ein wie ich finde recht guter uebersichtsartikel:
http://www.pci.uni-heidelberg.de/pci/hvolpp/images/pc2_ss07/water.pdf
gruss
Ingo |
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