Was sind die Anomalien des Wassers?
Mein Vater hat mir mal davon erzählt.
5 Antworten
Moin,
Wasser ist in mancherlei Hinsicht ein außergewöhnlicher Stoff.
Die eigentliche Anomalie ist die Dichteanomalie. Normalerweise steigt die Dichte von Stoffen mit fallender Temperatur. Das heißt, dass die Dichte eines Stoffes immer größer wird, je kälter es ist.
Das gilt zunächst auch für Wasser, aber nur bis etwa 4°C. Bei dieser Temperatur hat Wasser seine größte Dichte. Wird es kälter, sinkt die Dichte wieder. Eis (gefrorenes Wasser) hat also eine geringere Dichte als 4°C-kaltes Wasser. Deshalb schwimmt Eis auf dem Wasser. Und deshalb friert ein einigermaßen tiefer See auch im strengsten Winter nicht völlig zu, weil das Wasser am Grund immer 4°C hat und somit flüssig bleibt.
Aber es gibt noch weitere bemerkenswerte Aspekte.
So hat Wasser für seine molekulare Größe und Masse eine absurd hohe Siedetemperatur (H2O: +100°C). Vergleichbare Stoffe wie Methan (CH4: –161,5°C), Ammoniak (NH3: –33,3°C), Chlorwasserstoff (HCl: –85°C) oder Fluorwasserstoff (FH: +19,5°C) sieden alle bereits deutlich früher.
Außerdem hat Wasser eine sehr große Oberflächenspannung. Viele Dinge kannst du auf der Wasseroberfläche ablegen, auch wenn sie eigentlich eine größere Dichte als Wasser haben und deshalb untergehen müssten. Aber sie schwimmen auf der Wasseroberfläche als hätte Wasser eine Haut...
Wasser hat zudem eine große Wärmekapazität.
Es ist für viele Substanzen DAS Lösungsmittel und in etlichen chemischen Stoffwechselprozessen als Medium, Reaktionspartner oder Produkt beteiligt.
Ich komme aus dem Schwärmen kaum noch raus.
Aber als Anomalie bezeichnet man nur die Sache mit der Dichte. Und selbst das hat Wasser nicht für sich allein. Nur hat Wasser von allen Stoffen mit einer Dichteanomalie die größte Bedeutung.
LG von der Waterkant
Du meinst "die Anomalie des Wassers" (Singular).
Es ist die Tatsache, dass in bestimmtem Temperaturbereich die Stoffdichte mit sinkender Temperatur auch sinkt oder anders gesagt: das Volumen steigt.
Eis ist kälter als flüssiges Wasser, hat aber ein (Anomalie!) größeres Volumen. Gefrorenes Wasser schwimmt als auf flüssigem. Hat die Natur gut eingerichtet. Wäre das nicht so, könnten Fische im Winter nicht überleben, weil das Eis nicht auf dem Wasser, sondern unten am Grund wäre.
..... derer gibt es viele, die wichtigsten sind:
Dichteanomalie: Wasser hat seine maximale Dichte bei 4 °C. Beim Gefrieren dehnt es sich aus, weshalb Eis auf Wasser schwimmt.
Hohe spezifische Wärmekapazität: Wasser kann viel Wärme aufnehmen, bevor es sich erwärmt, was zu einem stabilen Klima auf der Erde beiträgt.
Hohe Wärmeleitfähigkeit: Wasser leitet Wärme besser als die meisten Flüssigkeiten.
Hohe Oberflächenspannung: Wasser hat eine hohe Oberflächenspannung, was es Insekten ermöglicht, auf seiner Oberfläche zu "laufen".
Anomalie beim Schmelzen und Gefrieren: Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus und zieht sich beim Schmelzen zusammen, was ungewöhnlich ist im Vergleich zu den meisten anderen Substanzen.
Auch die Formen von Eis sind sehr divers, da sind mehr als ein Dutzend verschiedene Eisformen bekannt, die sich in ihrer Kristallstruktur unterscheiden. Die häufigsten sind Eis I (das normale Eis, das wir kennen), Eis II, Eis III, bis hin zu Eis XV und darüber hinaus. Diese verschiedenen Formen entstehen unter unterschiedlichen Druck- und Temperaturbedingungen und sind in der Regel in Laboren oder unter extremen Umgebungsbedingungen wie im Inneren von Planeten oder Monden zu finden.
Nicht alle Arten von Eis sind fest....
mfe
Normalerweise nimmt das Volumen eines Materials bei abnehmender Temperatur ab.
Bei Wasser ist das zwar auch so, aber nur oberhalb von 4°C. Darunter dehnt sich Wasser (die Flüssigkeit) dann wieder aus.
Und besonders extrem ist dann der Übergang von Wasser zu Eis, das bei gleicher Materialmenge ein Volumen besitzt, das um 1/7 größer ist als das Volumen von Wasser.
Deshalb schwimmen Eisberge auf dem Wasser.
Und deshalb haben Fische in größeren Teichen oder Seen eine Überlebenschance im Winter, denn selbst wenn der See oben zugefriert ist das Wasser unten immer noch 4°C warm (weil das halt das Wasser mit der höchsten Dichte ist).
Hallo,
eine davon ist, daß sich Wasser bis 4°C verdichtet, ab unter 4°C wieder ausdehnt.
Außerdem gibt es einen Tripelpunkt, an dem Wasser gleichzeitig fest, flüssig und gasförmig vorkommen kann.
Herzliche Grüße,
Willy