Dichteanomalie von Meerwasser?
Ich verstehe, was es mit der Dichteanomalie von "reinem" Wasser auf sich hat. Jedoch ist mir nicht klar, weshalb Meerwasser (Salinität von ~ 35‰) keine Dichteanomalie mehr aufweisen soll (habe ich so gelesen).
Kann mir das jemand erklären?
Vielen Dank schon mal im Voraus :)
4 Antworten
Je höher der Salzgehalt wird, umso mehr verschiebt sich der Punkt der maximalen Dichte (Dichteanomalie) nach unten.
Glerichzeitig wird der Gefrierpunkt erniedrigt.
Nun ist es aber so, dass sich der Salzgehalt etwas stärker auf die Verschiebung der Dichteanomalie auswirkt als auf die Absenkung des Gefrierpunktes. Ab einem bestimmten Salzgehalt, den ich auch erst recherchieren müsste, ist es nun so, dass die Dichteanomalie den Gefrierpunk "einholt".
Bei der üblichen Salzkonzentration von 3,5% hat der Punkt der maximalen Dichte den Gefrierpunkt sozusagen überholt. d.h., das Salzwasser gefriert bereits bevor es den Punkt der maximalen Dichte überhaupt erreichen konnte.
Nein, Eisberge und Eisschollen schwimmen. Beim Kristallisieren nimmt das Volumen auf jeden Fall zu.
Hat was ^^
Kann man sich das irgenwie logisch erklären, dass es einen Temperatur-Punkt gibt, bei welchem die Dichte sprunghaft abnimmt, also wieso das kein fließender Übergang ist...?
Ja, die "flüssigen" Wasserteilchen liegen noch sehr eng beieinander. Sobald das Wasser aber gefriert, bilden sich Kristalle und in einem festen Kristall braucht ein Wassermolekül etwas mehr Platz. Der Dichtesprung erfolgt also genau dort, wo das Wasser von flüssig in fest übergeht.
Kann man auch herleiten, wann es "so weit" ist? Also was genau initiiert die Kristallisation?
Und vielen Dank für die Auskunft, trotz Abweichung von der ursprünglichen Fragestellung ^^
Die Kristallisation beginnt dann, wenn das Wasser die Temperatur des Gefrierpunktes erreicht hat und weiter Wärme entzogen wird. Das ist das klassische "Einfrieren".
Einfacher könnte man auch sagen: Die Dichte springt dort sprunghaft an, wo sich Eis bildet.
Auch Meereis ist einfach Eis, besteht also aus reinem Wasser.
Wenistens weitesgehendst, den ganauen Anteil Salz müsste ich auch nachlesen, ist aber gering.
Jedenfalls ist der Dichteunterschied zwischen Eis und Meerwasser noch höher als der zwischen Eis und Süßwasser.
Ich hab das mal genau erklärt, aber die Suchfunktion hier ist nicht sonderlich gut.
Das war mir schon klar, aber ThomasJNewton hat verstanden, auf was ich hinauswollte ^^
Trotzdem Danke für die Mühe :)
Das heißt nicht, das Hamburger02 nicht verstanden hat, worauf du hinaus wolltest.
Manchmal ist es eben einfach Glückssache, dass man mit seinem Erklärungsansatz den Denkansatz des Fragestellers trifft.
Passiert mir auch nicht sooo oft.
"Trotzdem Danke für die Mühe :)" kann da auch fehlinterpretiert werden.
Zumal ich seine Antwort und deine/seine Kommentare ja schon gelesen hatte, also etwas besser einschätzen konnte, wo genau es bei dir "hakt".
Hier geht es um Themen, und Verständnis, nicht um Personen, auch wenn ich etliche Personen hier kenne und schätze.
Das "Trotzdem Danke für die Mühe :)" war als aufrichtiger Dank gemeint. Um Fehlinterpretationen Vorzubeugen habe ich die Aussage auch absichtlich mit dem Smilie ergänzt, anscheinend vergeblich.
Mit dem Hinweis, dass eine andere Person meine Frage so verstanden hat, wie ich es mir vorgestellt habe, wollte ich nur vermitteln, dass diese nun geklärt werden konnte.
Es war nicht als Kritik gedacht, zumal ich nicht erwarte, dass mein Gegenüber Gedankenlesen kann und meine Erklärungsversuche, auf was ich hinaus möchte, auch zu wünschen übrig liessen.
Du interpretierst "böse" Absichten in nett gemeinte Aussagen hinein.
Freu dich, dass du das weißt.
Das wissen wenige, und nicht alle, die sich als "Experten" zum Thema Klima hier äußern.
Im Eis haben die Moleküle eine feste Ordnung, in der jedes von 4 anderen umgeben ist. Wasserstoffbrücken, da war doch was?
Ein Wassermolekül ist aber ziemlich kugelförmig, mehr als es aus den "Formeln" ersichtlich ist.
Bedeutet, dass ungebundene Wassermoleküle mehr Nachbarn haben als gebundene.
In flüssigem Wasser sind aber nicht alle Moleküle völlig ungebunden, sie finden sich zu Gruppen zusammen, genannt "Cluster". Die sind je nach Temperatur unterschiedlich groß.
Bei Süßwasser wird irgendwann (unter 4°C) die Clusterbildung bedeutender als die (allgemeine) Kontraktion mit fallender Temperatur.
Das sind ganz geringe Unterschiede, und die werden durch ganz geringe Einflüsse (Salz z.B.) beeinflusst.
Hoffe, dir genügend Anregungen gegeben zu haben, denn die Erklärung musst du letztlich finden.
Thomas - ich habe dich leider nicht verstanden. Mir hat sich die Frage ähnlich gestellt, aber nicht in Bezug auf die Abkühlung, sondern auf die Erwärmung.
In den TV-Sendungen ist immer von der Ausdehnung des Meerwassers durch die klimatische Erwärmung die Rede - also nicht in Bezug auf die Eisschmelze, sondern auf die Dichte. Da aber Wasser bei 4° seine größte Ausdehnung hat, habe ich das nie kapiert. Ich dachte mir, dass salziges Wasser sich womöglich anders verhält, was ich aber nicht so recht glaubte.
Also kurz: Verbreiten die was falsches oder weiß ich da was nicht?
Das Meerwasser im Pazifik ist ja weitgehend in tropischen Zonen, also deutlich über 4° warm, wo es sich auf jeden Fall ausdehnt.
Wasser (also Süßwasser) hat bei 4°C nicht seine "größte Ausdehnung", sondern im Gegenteil, seine geringste Ausdehnung, oder höchste Dichte.
Ganz davon ab, dass diese Anomalie (also die höchste Dichte bei 4°C) für Meerwasser gar nicht gilt.
Meerwasser hat sein höchste Dichte am Schmelzpunkt, also bei -1,5 oder -2°C.
Und das war ja auch der Ansatz der Frage.
Es geht drum, das sich alle Stoffe bei Wärme ausdehnen. Das heißt je wärmer es ist, desto grösser werden sie.
Nur bei Wasser ist es etwas seltsam. Weil wenn Wasser zu Eis wird, deht es sich auch aus. Die grösste Dichte hat Wasser bei 4 Grad.
Wie gesagt, dieses Prinzip verstehe ich. Nur weiss ich nicht, weshalb die Dichteanomalie bei Meerwasser verschwindet.
Weisst du etwas dazu?
Bei Salzhaltigen Wasser sinkt der Schmelzlpunkt.
Deswegen gefriert Meerwasser erst bei sehr niedrigen Temperaturen.
Das ist mir auch bekannt. Aber es begründet doch nicht die Aussage, dass Meerwasser keine Dichteanomalie aufweise, oder "sehe" ich da etwas nicht?
Nein, das ist nicht bei allen Stoffen so, nicht mal bei "allen Stoffen außer Wasser".
Es ist eine Anomalie, also selten, aber nicht einzigartig.
Es gibt etliche Stoffe, die ich kenne, und ich bin nicht das Maß.
http://www.wissenschaft.de/technik-kommunikation/physik/-/journal_content/56/12054/1033406/Wie-Meerwasser-gefriert/
das ist ein bisschen schwieriger und der artikel ist von 2005 ^^ also noch nicht so lange her dass man das überhaupt so erforscht hat :D
durch die höhere dichte des wassers braucht es nicht mehr so viel platz um sich in der kristallinen form anzuorden da es durch das salz andere ankerpunkte hat wo es sich verfestigen kann - darum nimmt die anomalie ab - verschwindet aber nicht.
Achso, ich habe nicht daran gedacht, dass die Dichteanomalie (im "Normalfall") ja schon vor dem Gefrierpunkt einsetzt ^^
So macht das ganze Sinn, merci :)
Ist die Überlegung dann korrekt, dass Meereis, wenn es mit der gleichen Salinität wie das Meerwasser gefrieren würde (was es ja nicht tut), eine höhere Dichte hätte, als das Meerwasser?