Aufgabe mit Eiswürfel / Wasser

[turbulenzprinz]

Ein Eiswürfel wird mitten in einem Glas mit Wasser fixiert. Was passiert? [oder]
Ein Eiswürfel ist in einem Gefäß. Das Gefäß ist randvoll. Was geschieht mit
dem Wasserspiegel, wenn der Eiswürfel schmilzt?

a) der Wasserspiegel steigt, dann geht das Glas über
b) der Wasserspiegel bleibt gleich
c) der Wasserspiegel sinkt

Angegebene lösung:

c. Würfel schmilzt, Wasserspiegel sinkt wegen Wasseranomalie

Ich würde aber eher sagen, dass b) richtig is, wenn der eiswürfel in dem gefäß schwimmt. Der Eiswürfel verdrängt dann ja nur so viel wasser wie er selber wiegt (also auch wieder beim schmelzen "ergibt" )
Oder is das in der Aufgabe so gemeint, dass der eiswürfel z.b. durch ein gitter untehalb der wasseroberfläche gehalten wird? Wär doch bescheuert, oder?

Hab ich was übersehen?

[YoBigDealer]

stichwort: wasseranomalie..

[Spacefish]

Ich verstehe die Aufgabe so, dass der Würfel komplett unter Wasser ist.
Und dann ist es eben genau die Frage ob das Volumen des Eiswürfels beim Schmelzen größer oder kleiner wird.
YoBigDealer hat's schon angesprochen, Eis hat eine kleinere Dichte als Wasser bei 4°C, daher nimmt das Volumen des Würfels beim Schmelzen ab. Außerdem entzieht der Schmelzvorgang dem übrigen Wasser Wärme, wodurch auch dieses den magischen 4°C näher kommt und daher dichter wird. Ich gehe mal davon aus, dass der Versuch nicht bei unter 4°C durchgeführt wird.

[blockhead]

Zur Anomalie:
Wasser hat unter Normaldruck bei 3,98 °C das kleinste Volumen und die größte Dichte (0,999972 g/cm³).

Daher dehnt es sich - wenn man von dieser Anfangstemperatur ausgeht - sowohl bei Erwärmung als auch bei Abkühlung aus (Dichte sinkt in beiden Richtungen ab).

[HeavenIsCloserNow]

Das Posting ist ja jetzt schon ein wenig älter, ich greifs aber nochmal auf, denn ich komme mit dieser Aufgabenstellung auch nicht ganz klar!
Wenn ich in der Schule richtig aufgepasst habe dann hat Wasser bedingt durch die Dichteanomalie des Wassers bei 4 Grad die kleinste Dichte, danach wird sie in beide richtungen größer.

Es stellt sich doch aber hier die Frage wie warm das umgebungsmedium ist! Im DLR-CBT kommt die Eiswürfel-Aufgabe ja auch dran, und da steht in warmem wasser wird der Eiswürfel fixiert. Soweit ich weiß hat Wasser bzw Eis bei 0 Grad die selbe dichte wie bei 8 Grad...


das bedeutet doch eigentlich wenn das Umgebungsmedium über 8 Grad warm ist läuft der behälter über, zwischen 0 und 4 grad sinkt der spiegel, und zwischen 4 und 8 steigt er wieder an...

RICHTIG? Das heißt mit den im CBT genannten angaben kann garkeine eindeutige Lösung gegeben werden?

LG Tobi
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Es gibt nichts gutes, außer man tut es

[Manniger]

Genau den gleichen Gedanken hatte ich auch, als ich die Aufgabe gelesen habe... Aber da nur diese Lösungen angegeben werden muss es wohl c) sein...
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[Bullet]

kleines beispiel nur mal ausser praxis:

wenn man ne mit wasser gefüllte flasche einfriert dann platzt die ja auch sobald alles gefroren ist.. also muss eis eine größeres volumen haben als wasser und somit müsste der wasserstand niedriger sein als vorher

[Manniger]

...stimmt... also muss Eis deutlich weniger dicht sein als Leitungswasser - und das hat mehr als 8° C für gewöhnlich, der Wasserspiegel würde also erstmal ziemlich sinken und dann vlt wieder LEICHT ansteigen...
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[HeavenIsCloserNow]

wie gesagt! Die dichteanomalie liegt aber bei +4 grad, und bei 0 grad ist die selbe dichte wie bei 8 grad vorhanden. daher ist denke ich die aufgabe ungenau gestellt.

vielleicht auch beabsichtigt, damit wir uns mal ein bisschen gedanken darüber machen

obwohl. du hast recht mit deiner flacshe.. obwohl die flasche z.b mit plus 10 grad in den gefrierschrank gelegt wird, platzt sie trotzdem wenn sie gefriert... liegt das evtl. daran das luft im eis eingeschlossen wird, und dadurch die tatsächliche dichte noch geringer wird?
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[Manniger]

die Flasche PLATZT, d.h. es gibt einen überdruck. Am einfachsten ist folgendes Experiment: fülle einen Joghurtbecher zu 2/3 mit lauwarmem wasser und markiere mit einem Stift die Stelle, an der das Wasser steht. Dann stellst du den Becher in den Gefrierschrank. Wenn du ihn morgen früh wieder rausholst schreibst du uns am besten deine Beobachtungen auf

EDIT: Mir fällt grad noch ein: ein Eiswürfel schwimmt auch in warmem bis heißen Wasser, seine Dichte ist also wirklich wesentlich geringer als die im flüssigen Zustand. Hängt das evtl mit der Gitterform zusammen? (sorry, aber in Chemie bin ich sauschlecht^^)
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[HeavenIsCloserNow]

Ohje, ich weiß es auch nicht!Aber das wäre auch unlogisch! Denn in einer geschlossenen Wasserflasche die man ins gefrierfach legt ist ja auch nur begrenzt luft vorhanden die eingeschlossen werden kann... ansonsten stimmt das schon mit der gitterform..

mhh. ich glaube ich muss da nach den ferien mal meinen Lehrer nerven! ich steig da grade nicht mehr durch
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[Manniger]

also, in der Flasche die Luft zieht sich ein bisschen zusammen, das gefrierende wasser dehnt sich aber aus und ZAAAACK, die Flasche explodiert!
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