Warum ist Wasser ein schlechter Wärmeleiter?ii
Kann mir jemand auf dem Niveau 7. Kl. Gymnasium sagen warum Wasser ein schlechter Wärmeleiter ist?
9 Antworten
Wegen der hohen spezifischen Wärmekapazität des Wassers. Da geht viel Energie=Wärme rein, wird also nicht geleitet, sondern gespeichert im Wasser. Komplizierter: Wassermoleküle können recht viel (Bewegungs)-Energie aufnehmen und speichern.
Deswegen haben wir ein recht stabiles Klima auf der Erde übrigens. Sonst hätten wir im Winter -100 und im Sommer +100 Grad. Das Wasser der Ozeane fängt die Temperaturschwankungen ab.
Wasser besteht aus Wasserstoff und Sauerstoff.
Diese Teilchen fungieren so ähnlich wie magnete, sie haben zwei Pole, welche sich gegenseitig anziehen.
Das passiert auch zu anderen Wasserteilchen hin. HAst du schon mal zwei Magnete auseinander gezogen? Gar nicht so leicht.
Du musst mehr Energie aufwenden um sie auseinander zu bringen, als wenn es du zwei steine von einander trennen wollen würdest.
Genau so ist das mit den Wasserteilchen. Man muss mehr energie aufbringen um sie von ihrer Position zu bewegen, sie sind sozusagen träge, weil sie sich gegenseitig anziehen.
Damit Wärme aber weitergegeben werden kann, müssen die Teilchen anfangen sich zu bewegen, und stoßen sich halt gegenseitig an, da aber mehr energie benötigt wird um die trägheit der wasserteilchen zu überwinden, dauert es länger.
Wasser ist aber nur relativ schlecht in der Wärmeleitung, es gibt wesentlich schlechtere Leiter, da die teilchen im wasser noch recht nah bei einander liegen.
Mit der Wärmekapazität (wie andere sagen) hat das nicht so viel zu tun. Bei Nichtleitern hat man eine Phononenleitung (Leitung durch Gitterschwingungen), die u.a. von Schallgeschwindigkeit und freier Weglänge abhängt, bei Metallen kommt die Elektronenleitfähigkeit hinzu. Das ist ein Thema der Festkörperphysik und übersteigt das Niveau der 7. Klasse erheblich. Bei Wiki wird zum Mechanismuss ein wenig gesagt, siehe auch
http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmeleitung
Dort wird auch das Wiedemann-Franzsche Gesetz zitiert. Da kannst du auch weiter suchen.
Einfach gesagt: Nichtleiter (ob flüssig oder fest) sind also immer schlechtere Leiter, weil sie keine freien Elektronen haben, die für gute Wärmeleitung sorgen wie bei Kupfer.
Wasser ist ein schlechter Wärmeleiter im Bezug auf die Wärmekapazität. c= Wärmekapazität gibt an, wie stark die Aufnahme bzw. die Abgabe von thermischer. Energie ist. Ganz einfach: Es werden verschiedene Wärmekoeffizienten gemessen und verglichen. In Metallen z.B. spielen Gefüge eine große Rolle, so leitet Gusseisen mit Lamellengraphit besser als Gusseisen mit Kugelgraphit die wärme ab.
In der Regel kann man auch sagen; Gasförmig>Flüssig>Fest. Wenn du im Sommer Wasser berührst, ist es in der Regel kälter als die meisten Feststoffe wie z.B. der Boden.
Wer sagt denn das ?
Als Isolationsschicht würde ich jedenfalls nicht unbedingt Wasser benützen, wenn nicht dafür gesorgt ist, dass die Konvektion und Abstrahlung unterdrückt wird.
Danke gut erklärt!