Anomalie des Wassers (Aufgabe in Hesse/Schrader)

[MichiZH]

Hi

Hab eine Frage zu einer Aufgabe in Hesse Schrader. Habe auf Wikipedia gesucht und auch hier wurde aber nicht wirklich fündig:

"Erklären Sie
a) weshalb man auf Eis Schlittschuh laufen kann
b) weshalb in höheren Gebirgsregionen Wasser bereits unter 100 Grad sieded"

Also a habe ich keine Ahnung. b ist doch so weil der Luftdruck nach oben abnimmt und damit der Siedepunkt des Wassers sinkt? Aber was ich mir nun überlegt habe was nicht viel Sinn macht: Wieso nennt man dann eine Warmwetterfront ein Hoch (mit hohem Druck)? Warme Luft steigt doch auf und müsste damit wieder einen tieferen Druck erhalten oder überspringe ich da ein paar Gedankengänge?

[murat2]

(Frage a) habe ich einfach mal so in google eingegeben: Antwort hier:)

a) Das hat folgenden Grund: Eis wird durch großen Druck flüssig. Wenn du mit deinem Schlittschuh auf das Eis gehst, steht dein ganzes Gewicht auf den Kufen der Schlittschuhe. Dadurch wird ein größerer Druck auf das Eis verursacht, als wenn du mit deinen Schuhen auftrittst.

Durch den Druck auf das Eis wird dieses flüssig - zu Wasser. Auf dem Wasser kannst hinweggleiten. Du "schwimmst" also auf einer winzig kleinen Wasserlache. Wenn du die Stelle mit deiner Kufe verlässt, gefriert das Wasser ganz schnell wieder zu Eis. Ansonsten würdest du irgendwann ja einsinken.



b) Ja genau, es hängt mit dem Luftdruck zusammen.
Betrachten wir mal 1 Wassermolekül.
Am Boden wirkt ein Druck von c. a. 1 bar auf das Teilchen. Beträgt der Luftdruck aber weniger, so wirkt weniger Druck auf das Teilchen. Wirkt weniger Druck auf das Teilchen, kann es sich stärker bewegen. Und ab einer bestimmten kinetischen Energie (Bewegungsenergie) haut das Teilchen ab.

(Das ist auch der Grund, warum man im Gebirge kein Ei kochen kann. Weil ab 70 Grad siedet das Wasser und 70 Grad reichen für das Ei nicht. )

[MichiZH]

Cool danke Sorry ich habe über Google nix gefunden aber offenbar nach falschen Begriffen gesucht

[ChristianNUE]

Also mal ehrlich: Dass man auf Eis Schlittschuhlaufen kann, hat doch eher was mit der Gleitreibung zu tun. Das mag durch das unter den Kufen schmilzende Eis vielleicht verstärkt werden. Aber wenn's nur am Wasser länge, dann wäre das ja Aquaplaning. Mal davon abgesehen, dass das Wasser unter den Kufen doch nur dann einen wirklich nennenswerten Vorteil brächte, wenn man dadurch einen entsprechenden Auftrieb erführe. Und das muss wohl verneint werden. Oder seh ich das jetzt völlig falsch?

zu b) ich hoffe nicht, dass das noch unter Basics fällt

[MichiZH]

Ich denke eher b) fällt unter basics und a) nicht Und falls Du b nichta uf Anhieb verstehst, schau mal unter Wikipedia und der Anomalie des Wassers, da hats ne gute Grafik mit Tripelpunkt etc.

Noch eine letzte Frage: Es wird ja immer gesprochen man könne gewisse Prüfungen miteinander ausgleichen. Ich denke Physik rechnen wird durchaus machbar wenn ich mir die Aufgaben im Hesse Schrader anschaue. Technisches Verständnis allerdings üüüberhaupt nicht, da schaff ich wenn ich einen guten Tag habe vielleicht 20%. Kann man also Technik mit Physik ausgleichen?

[ChristianNUE]

Also ich hab mir das Physik-Buch vom Duden-Verlag für die Mittelstufe gekauft. Und da steht nur drinnen, dass der Siedepunkt sinkt, je niedriger der Druck ist. Das hab ich mir so gemerkt und mich damit auch zufrieden gegenben

Soweit ich weiß, kann man Physik mit Technik ausgleichen. Ebenso Kopfrechnen mit P&P. Sonst kann man aber nix ausgleichen, soweit ich weiß. Wann bist du denn dran?

[coiun]

Bei dem Eislaufen bildet sich tatsächlich eine Wasserschicht, die für die Gleitwirkung sorgt. So haben wir das erklärt bekommen.

[ChristianNUE]

Aus der mangelnden Beteiligung an der Diskussion schließe ich, dass das Thema entweder jeder weiß, keinen interessiert oder für die BU nicht wichtig zu sein scheint.

Hab bei Wikipedia folgendes entdeckt:

Wenn der Druck alleine der Grund wäre, müsste ein Schlittschuhläufer etwa sieben Tonnen wiegen, um das Eis bei minus fünf Grad unter seinen Kufen zum Schmelzen zu bringen. Grob bringt ein Mensch 1 kN auf die Kufe. Laut dem Phasendiagramm beträgt der höchste sinnvolle Druck etwa 0,2 GPa, d.h. eine gekrümmte Kufe berührt das Eis auf einer Fläche von mehr als 5 mm².
Der wahre Grund ist dagegen eher, dass Eis auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt noch eine dünne Oberfläche aus flüssigem Wasser besitzt. Diese Vermutung wurde erstmals von Faraday geäußert, um das Aneinanderfrieren von zwei Eiswürfeln zu erklären. Im Hamburger Synchrotonstrahlungslabor HASYLAB gelang der experimentelle Nachweis dieser Flüssigkeitsschicht.

Hat also anscheinend doch nix mit dem Druck zu tun der das Wasser zum schmelzen bringt, sondern einfach damit, dass eine dünne Wasserschicht immer da zu sein scheint ... ka ...

Irgendwie weiß ich auch gar nicht so genau wofür so ne Erkenntnis gut sein soll. Könnte man genauso fragen, warum rollt ein Rad?

[Philipp_Ki]

[johann]

Also die Anomalie des Wassers besagt ja eigentlich nur, dass Wasser bei 4°C seine größte Dichte hat. Wasser, das kälter oder wärmer als 4°C ist, hat also eine kleinere Dichte. Das ist auch der Grund dafür, dass das Wasser am Grund in einem See immer 4°C hat, da ja logischerweise das Wasser mit der größten Dichte nach unten sinkt.

Hat jetzt mit den angegeben Fragen aber relativ wenig zu tun....

[ChristianNUE]

... und im Winter auch immer 4 Grad hat. Deshalb überleben ja auch die Fische im kalten Wasser

Aber auch das hat mit dem Thread nix zu tun

[johann]