29 16 Die Anomalie des Wassers Im Allgemeinen hat ein Körper bei einer höheren Temperatur ein größeres Volumen. Anders ist es bei Wasser zwischen 0 °C und 4 °C. Versuch: Fülle ein hohes Glas mit Wasser und Eiswürfeln. Tauche nun ein Thermometer zwischen das schwimmende Eis, ein zweites in die Nähe des Gefäßbodens. Nach einiger Zeit zeigt das obere Thermometer 1,0 °C, das untere dagegen 4,0 °C (Abb. 16.1). Was kannst du aus diesem Versuch schließen? Das Volumen des Wassers verkleinert sich beim Erwärmen von 0 °C auf 4 °C. Dieses Verhalten wird als Anomalie1 des Wassers bezeichnet. Erst beim Erwärmen über 4 °C wird das Volumen des Wassers größer. Daher ist Wasser von 4 °C dichter als Wasser von 0 °C und sammelt sich im unteren Teil des Gefäßes. Wasser hat bei 4 °C die größte Dichte. Das ist für die Natur von besonderer Bedeutung. Kühlt nämlich in einem See das Wasser an der Oberfläche auf 4 °C ab, so sinkt es nach unten. Erst wenn sich das gesamte Wasser im See auf 4 °C abgekühlt hat, kann die Temperatur an der Wasseroberfläche auf 0 °C absinken und es bildet sich eine Eisdecke (Abb. 16.2). Stehende Gewässer frieren daher von oben zu. Das Eis bildet eine Schutzdecke und verhindert so eine Eisbildung in der Tiefe. Am Grunde tiefer Gewässer befindet sich immer Wasser von 4 °C, es kann sich daher kein sogenanntes Grundeis bilden. Wäre dies der Fall, so müssten in strengen Wintern die Wassertiere zugrunde gehen, Wasserkraftwerke könnten keine elektrische Energie liefern. Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 16.1 Begründe, warum es keinen Sinn ergibt, Wasser als Thermometerflüssigkeit zu verwenden. 16.2 Beschreibe die Temperaturverhältnisse in einem See im Laufe eines Jahres in unseren Breiten. 16.3 Erkläre, warum Eis auf dem Wasser schwimmt. 1 a- (griech.) … nicht, nomos (griech.) … Gesetz Warum können Fische in einem zugefrorenen Teich überleben? 16.1 Nachweis der Anomalie des Wassers. Das nach unten reichende Thermometer zeigt 4,0 °C, das obere 1,0 °C 16.2 Temperaturschichtung in einem See im Sommer bzw. im Winter (schematisch) 16 °C 14 °C 12 °C 10 °C 8 °C 6 °C 4 °C 0 °C 1 °C 2 °C 3 °C 4 °C Eis Das Volumen der Körper wird im Allgemeinen beim Erwärmen größer, beim Abkühlen kleiner. Eine Ausnahme macht das Wasser, das sich bei Erwärmung von 0 °C bis 4 °C zusammenzieht (Anomalie des Wassers). Das Wasser hat bei 4 °C seine größte Dichte Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy ODE3MDE=