Schneeball einfrieren : Versuche zur Wasseranomalie und mehr

Einfache Versuche

Ein kleiner Tipp für die kalte Jahreszeit: Einfach ein paar Schneebälle einfrieren, solange noch Schnee liegt. Die Schneebälle in einen Gefrierbeutel packen und luftdicht verschließen und dann in die Kühltruhe oder das Gefrierfach legen. Damit lassen sich im Sommer schöne Versuche anstellen.

Ein interessanter Versuch ist z.B., einen Schneball in die Sonne zu legen, und einen in den Schatten. Oder: Wir messen die Wassertemperatur in einer Schüssel, legen einen Schneeball hinein und messen in regelmäßigen Abständen die Wassertemperatur mit einem Thermometer bis zum vollständigen Auftauen des Schneeballs. Anschließend tragen wir die gemessenen Temperaturen in ein Diagramm ein.


Die Wasseranomalie

Man kann auch Schneebälle in eine kleine Schüssel legen und diese dann bis zum Rand mit Wasser füllen. Die Schneebälle werden oben schwimmen und zum Teil aus dem Wasser ragen. Wenn sie tauen, läuft dann die Schüssel über? Nein, das tut sie nicht. Wasser dehnt sich unterhalb von 4°C wieder aus, dies ist als Wasseranomalie bekannt. Der kalte Schneeball, der vielleicht -15 bis -20°C hat, durchwandert beim Tauen eine Phase, in der seine Dichte zunimmt, sein Volumen dagegen abnimmt.

Dies ist übrigens auch der Grund, warum unsere Gewässer immer von oben her zufrieren. Kälteres Wasser (unter 4°C) hat immer eine kleinere Dichte als wärmeres Wasser. Es hat dadurch einen stärkeren Auftrieb, wandert an die Oberfläche. Dort gefriert es bei niedrigen Außentemperaturen. Nun kommt noch ein zweiter Effekt hinzu: Die Dichte von gefrorenem Wasser ist niedriger als die von flüssigem Wasser. Dadurch treibt Eis immer oben. Dies ist auch die Ursache dafür, daß Fische im Winter überleben können. Selbst eisige Minustemperaturen können es nicht schaffen, daß Flüsse vollständig zufrieren, dies wäre eine Katastrophe (Wo sollte das Wasser dann hin?).

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