Wie kann es sein, dass im äusseren Erdkern die Dichte viel höher ist als im Erdmantel?
Denn der Erdmantel ist doch zähflüssig und der äussere Erdkern flüssig. Dachte, Flüssigkeiten sind allgemein weniger dicht als Feststoffe.
5 Antworten
Flüssigkeiten und Feststoffe sind beide dicht gepackt- im Gegensatz zu Gasen - und daher spielt hier der Aggregatzustand für die Dichte nur eine geringe Rolle.
Flüssiges Eisen ist wesentlich dichter als festes Silikat, daher schwimmt Silikatgestein auf Eisen. Grob vereinfacht sind die Siliziumatome, Calcium- und Sauerstoffatome, aus denen dieses Gestein besteht, leichter, als Eisen- und Nickelatome.
In ähnlicher Weise schwimmen Holz und Plastik auf Wasser, denn sie enthalten viele Kohlenstoffatome, die leichter sind, als die Sauerstoffatome, aus denen das Wasser besteht.
Dieser Ballon ist - im Gegensatz zum Material im Erdinnern - nicht dicht gepackt ! - Denn Argon ist ein Gas.
Aber netter Versuch ;)
Die Spezifische Dichte ist natürlich nicht nur von der Atommasse abhängig, sondern auch vom Atomradius, der wiederum von der Art der chemischen Bindung (ionisch, kovalent, metallische) bestimmt wird, es ist eben eine grobe Annäherung. Bei sehr hohen Temperaturen nivelliert sich dies alles sogar.
Beispiel:
Der Kunststoff Polyäthylen, ein reiner Kohlenwasserstoff, hat eine spezifische Dichte von bis zu 0,95 g/cm³
Polyvinylchlorid schafft es wegen der schweren Chloratome auf eine Dichte von 1,35 g/cm³
Dachte, Flüssigkeiten sind allgemein weniger dicht als Feststoffe.
Das funktioniert nur solange, wie du denselben Stoff (außer Wasser) bei unterschiedlichen Aggregatzuständen betrachtest.
Sobald du unterschiedliche Stoffe hast, hat beides nichts mehr miteinander zu tun. Vergleiche zum Beispiel Quecksilber (15,5 g/cm³ und bei Raumtemperatur flüssig) mit Aluminium (2,7 g/cm³ und bei Raumtemperatur fest).
In diesem Fall vergleichst du ein Gesteinsgemisch (Erdmantel) mit einem Metallgemisch (Erdkern). Letzteres hat eine deutlich größere Dichte.
Der Aggregatzustand, den ein Stoff annimmt, hängt dann jeweils von Temperatur und Druck ab. Und die Viskosität im flüssigen Zustand hängt wiederum von den chemischen Eigenschaften (u.a. Teilchengröße) des Stoffes ab.
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Die Antwort ist also: Es sind die dichten Stoffe nach unten gesunken und die weniger dichten Stoffe blieben oben drauf. Und dort, wo sie sind, haben sie eben den Aggregatzustand angenommen, der sich aufgrund der Umgebungsbedingungen (Druck, Temperatur) und ihrer jeweiligen chemischen Eigenschaften ergeben haben.
Stoffe mit hoher Dichte sinken nach unten.
Nicht alle festen Stoffe sind dichter als Flüssigkeiten.
Wasser hat eine höhere Dichte als Benzin. Eis wiederum schwimmt auf Wasser.
Druck und Temperatur haben da auch noch ein Wörtchen mitzureden, die sind innen viel höher als außen, da schmilzt alles dahin …
wenn Flüssigkeiten generell weniger dicht wären als Feststoffe, dann würd Holz nicht schwimmen...
Wenn ich also einen Ballon aus Alufolie bastle und diesen mit Argongas fülle, ist dieser auf keinen Fall schwimmfähig? Weil alle Atome in diesem Ballon schwerer sind als die Wasserstoff- und Sauerstoffatome des Wassers?
;)