Eiswürfel in Glas - warum läuft es nicht über?
Wenn cih in ein Glas bis zum Rand mit Wasser fülle und dann einen Eiswürfel hineinlege, schwabt ja Wasser über. Aber während dieser Eiswürfel schmilzt läuft kein Wasser über, aber warum? Kann es was mit der Dichte zutun haben?
5 Antworten
Das liegt an der Dichteanomalie des Wassers. Die Eiswürfel haben eine geringere Dichte als Wasser. Darum schwimmen sie auch. Beim Schmelzen schrumpft dann das Volumen und nix kann überlaufen.
Kann es was mit der Dichte zutun haben?
Nur indirekt - wegen der geringeren Dichte des Eises gegenüber dem Wasser schwimmt der Eiswürfel. Das hat übrigens nichts mit der Dichteanomalie zu tun - die ist die Bezeichnung dafür, dass Wasser bei 0 °C eine geringere Dichte hat als bei 4 °C.
Wenn der Eiswürfel - oder sonst ein Gegenstand - schwimmt, verdrängt er dieselbe Masse an Wasser wie seine eigene Masse beträgt.
D.h., Dein Eiswürfel aus 10 g Eis verdrängt genau 10 g Wasser. Und wenn 10 g Eis schmelzen, werden daraus ebenfalls genau 10 g Wasser - die füllen also ganz genau die Lücke auf, die der Eiswürfel verdrängt hatte.
Hättest Du stattdessen 10 g gefrorenes Petroleum (Dichte 0,8 g/cm^3) genommen, würden daraus natürlich auch 10 g flüssiges Petroleum, aber die hätten mehr Volumen (12,5 ml) als die 10 g Wasser, die der Petroleum-Eiswürfel verdrängte, so dass das Glas überlaufen würde.
Wasser dehnt sich beim gefrieren aus. Beim tauen ist es das Gegenteil... Somit kann es auch nicht überlaufen, wenn's schmilzt ...
Es wird sogar wenieger. Wenn du den eiswürfel ins volle Glas legst schwappt was über, aber wenn er schmilzt setzten sich die Luftbläschen frei die den Eiswürfel grösser machen dadurch wird das Glas auch etwas leerer. Es ist aber nur so wenig das man es kaum sieht.
Ein Eiswürfel besteht auch recht wenig Wasser - möglicherweise so wenig, dass es nur ein paar ml sind und die durch die Oberflächenspannung noch zusätzlich ins Glas passen.