Warum wird kaltes Wasser aus der Flasche erst beim Einschenken ins Glas zu Eis?
Hallo Physik Experten !
Ich hatte mir eine Flasche Mineralwasser circa eine Stunde ins Gefrierfach gelegt. Bei der Entnahme war kein Anzeichen von Eis in der Flasche zu sehen. Doch beim Einschenken wurde das Wasser im Glas sofort zu Eis. Kann einer das Phänomen genauer erklären. Danke !
9 Antworten
Ein Stoff kann man unter seinen Gefrierpunkt kühlen ohne das er erstarrt, durch erschütterung oder kantige Oberflächen bilden sich sofort Kristalle da es einen Punkt erhält an das sich die Moleküle greifen können. (Kristallgitter / Impfkristall)
Wasser kann man, wenn das System von nichts gestört wird bis -16°C abkühlen.
Am Druck liegt es nicht ! Bei dem Übergang von Fest/Flüssig braucht es einen viel höheren Druck.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/33/Phase_diagram_of_water_simplified.svg/langde-700px-Phase_diagram_of_water_simplified.svg.png hier sieht man es gut, die Senkrechte ist der Übergang, der Druck der von nöten ist diesen zu verschieben ist zu Gross als das man es zuhause oder mit einer normalen Laborapparatur hinkriegt.
Ist der Druck genug tief bekommt man den Übergang Fest/Gasförmig, dies ist zb. bei CO2 schon bei ca.1000mbar/1000hPa der Fall. Heisst Trockeneis sublimiert bei Atmosphärendruck bereits ohne einen Flüssigen Zustand zu kennen.
Eine Erniedrigung des Schmelzpunktes kann ebenfalls durch die in einem Stoff gelösten Stoffe verändert werden.
Vergleichsversuche zeigten, dass es tatsächlich an der Kohlensäure bzw. am Kohlendioxid liegt - dabei wird durch Expansion in den gasförmigen Zustand, dem Medium - in dem Fall dem Wasser, schlagartig Energie entzogen.
Man kann diesen Versuch wiederholen Eine Flasche Mineralwasser wird ins Eisfach gelegt. Nach ca. 20 bis 60 Minuten holt man sie heraus. Aber Vorsicht! Das Wasser muss noch flüssig sein. Sonst platzt die Flasche!
Wenn das Mineralwasser genügend abgekühlt ist, bilden sich beim Öffnen in Sekundenschnelle herrliche Eiskristalle. Und das geht so:
Der Versuch klappt, wenn das Wasser eine Temperatur unter 0° Celsius erreicht hat. Man nennt dies unterkühlt. Beim Öffnen der Flasche werden Gasbläschen von der Kohlensäure frei. Außerdem entsteht dabei ein Druckabfall. Dadurch wird dem Wasser erneut Wärme entzogen. Das zusammen genommen löst die schlagartige Kristallisation aus.
Wissenschaftler sagen, dass manche Vorgänge in der Natur gehemmt sind. Es genügt, dann ein kleiner "Schubs", damit eine ganze Kette von Ereignissen abläuft. So ähnlich wie ein Stein, der am Berghang liegt und darauf wartet, angestupst zu werden.
Es wird am Druck in der Flasche liegen.
Es liegt tatsächlich am Druck. Der Gefrierpunkt verschiebt sich dadurch nach unten. Wenn du die Flasche öffnest ist der Druck ausgeglichen und die Flüssigkeit gefriert innerhalb von Sekunden. Das ist ein schöner Effekt, außer man hat sein Bier im Winter auf dem Balkon gelagert, will trinken und bekommt es dann nicht aus der Flasche. xD
Das liegt nicht am Druck sondern am fehlenden Kristallisationskeim.
Dieser Effekt lässt sich auch bei drucklosen Behältern wiederholen.
Offensichtlich hast du recht, also nehme ich alles zurück und behaupte das Gegenteil. ^^ Danke für die Richtigstellung, wieder was gelernt und eine urbane Legende aufgeklärt.
Das ist das Prinzip der unterkühlten Flüssigkeit, diese Taschenwärmer die man im heißen Wasser wieder aufladen kann funktionieren genauso. Eine Flüssigkeit braucht immer einen Ansatzpunkt, um ein Kristallgitter, in dem Falle Eis zu bilden. Lässt man Wasser ganz ruhig und sauber abkühlen, fehlt dieser Ansatz, das Wasser kühlt dann unter 0 Grad ab. Beim Öffnen/Schütteln kommen kleinste Luftblasen ins Wasser, daran beginnt der Kristallistionsvorgang und es bildet sich plötzlich Eis. Das Wasser erwärmt sich dabei wieder auf 0 Grad.
Die in einem Stoff gelösten Stoffe verändern seinen Siede und Schmelzpunkt, könnte am Kohlendioxid liegen.