Wasser: Übergang von Gefroren in Kochend?
Hallo,
wenn Wasser einem niedrigeren Druck ausgesetzt wird, kocht es ja nicht bei 100°C, sonder schon früher.
Verschiebt sich dann auch der Punkt ab wann Wasser gefriert?
Ich denke mal nicht.
Aber dann könnte man ja den Druck des Wassers so erniedrigen, dass es von kochend gleich in gefroren übergeht. Weil welchen Luftdruck passiert das?
4 Antworten
Stimmt, der Gefrierpunkt von Wasser verschiebt sich tatsächlich auch, wenn der Druck verringert wird.
Bei Normaldruck (1013 hPa) gefriert Wasser bei 0°C.
Je niedriger der Druck, desto niedriger liegt der Gefrierpunkt.
Im Tripelpunkt, wo Wasser bei 0,01°C gleichzeitig in allen drei Aggregatzuständen (fest, flüssig und gasförmig) vorliegt, beträgt der Druck nur noch 6,1 hPa.
Theoretisch ist es also möglich, Wasser durch Druckentlastung direkt vom Sieden in den gefrorenen Zustand zu bringen.
Praktisch ist dies allerdings sehr schwierig zu realisieren.
Der Druck müsste extrem schnell und auf einen sehr niedrigen Wert abgesenkt werden, da Wasser beim Verdampfen Wärmeenergie benötigt und diese Energie aus seiner Umgebung ziehen würde.
Zudem müsste das Wasser sehr rein sein, da Verunreinigungen den Gefrierpunkt absenken würden.
Zusammenfassend lässt sich sagen:
* Der Gefrierpunkt von Wasser verschiebt sich mit dem Druck.
* Theoretisch ist es möglich, Wasser durch Druckentlastung direkt vom Sieden in den gefrorenen Zustand zu bringen.
* Praktisch ist dies allerdings sehr schwierig zu r
ealisieren.
Quelle: Gemini
Auch wenn eine Drucksenkung bei vielen Stoffen tatsächlich zu niedrigeren Gefrierpunkten führt, müsste Wasser tatsächlich wegen seiner Anomalie eine Ausnahme bilden. Die Schmelzkurve im Phasendiagramm verläuft dabei fast schon senkrecht bei abnehmendem Druck. Erst am Tripelpunkt verändert sich das, dementsprechend wäre es nur möglich bei Drücken unterhalb von 6 mbar Absolutdruck Wasser zu (re-)sublimieren.
Niedrigerer Druck: Wasser kocht früher und friert später.
Der Gefrierpunkt verschiebt sich also immer tiefer in den Minusbereich.
Das kann man gut im Phasendiagramm erkennen.
Dabei sind die Achsen nicht linear. Der Uebergang von fest zu gasfoermig ist durch die Sublimationskurve dargestellt. Dies findet bei Wasser bei sehr tiefem Druck unterhalb von 6,1 hpa (0,0061 bar) statt.
Wir schauen uns das Phasendiagramm an:
Der direkte Übergang von fest zu gasförmig und umgekehrt geschieht entlang der Sublimationskurve. Das wäre als unterhalb von 0,01 °C und 6,1 mbar.
