Frage von General001, 92

Wieso bleibt das Wasser am Strand länger warm als der Sand?

Die Sonne führt beiden die gleiche Energiemenge in der gleichen Zeit zu. Da das Wasser eine höhere Spezifischenwärmekapazität hat erwärmt es sich nicht so stark. Der Sand der gleich viel wiegt wie das Wasser ist wärmer da seine Spezifischenwärmekapazität geringer ist. Wenn nun die Sonne untergeht geben beide ihre aufgenommenene Energie ab. Somit sollten sie dann am nächsten Tag gleich warm sein?

Expertenantwort
von TomRichter, Community-Experte für Chemie & Physik, 30

> Die Sonne führt beiden die gleiche Energiemenge in der gleichen Zeit zu.

Mehr oder wenige trifft das zu, wenn man es auf die Oberfläche bezieht. Daraus zu schließen, dass auch pro Liter oder pro kg die gleiche Energie zugeführt wird, ist sehr gewagt. Im Laufe des Jahres wird das Wasser in einem See bis zum Grund erwärmt und abgekühlt, während sich in der Erde schon in fünf Metern Tiefe kaum etwas ändert:

https://de.wikipedia.org/wiki/Bodentemperatur

> Der Sand der gleich viel wiegt wie das Wasser ist wärmer da seine Spezifischenwärmekapazität geringer ist.

Das ist, was der Physiklehrer hören möchte. Im Licht obiger Erkenntnis muss man aber ergänzen: ... und weil die Wärme auf eine geringere Masse verteilt wird.

> Wenn nun die Sonne untergeht geben beide ihre aufgenommenene Energie ab.

Soweit korrekt. Abhängig davon, wie kalt es in der Nacht wird.

> Somit sollten sie dann am nächsten Tag gleich warm sein?

Das wäre nur dann anzunehmen, wenn auch beide "die gleiche Energiemenge in der gleichen Zeit" abgeben würden. Tun sie aber nicht - je wärmer ein Körper, umso mehr Wärme gibt er ab, der heiße Sand gibt also mehr ab pro Zeiteinheit. Obendrein fängt er schon früher an mit abgeben, wenn nämlich am Abend die Luft wärmer als das Wasser, jedoch kälter als der Sand ist.

Antwort
von lks72, 32

3 Dinge

1) Die spezifische Wärmekapazität ist auf die Masse bezogen, es geht hier aber um das Volumen, und bei der Volumenbezogenen Wärmekapazität ist der Vorsprung von Wasser gegenüber Sand schon nicht mehr so große (Dichte von Sand ist größer)

2) Wasser ist flüssig. Es gibt Konvektion, und damit können Entropie und Energie sehr einfach in größere Tiefen gebracht werden als bei Sand, bei dem dies nur durch die relativ ineffektive Wärmeleitung geht.

3) Die Albedo von Sand ist mindestens 6 mal so hoch wie die von Wasser, das bedeutet, dass Sand weniger Energie aufnimmt als Wasser, eben weil er mehr direkt zurückstrahlt.

Antwort
von BVBDortmund1909, 23

Die Energiemenge ist zwar gleich,aber Wasser speichert die Wärme besser als Sand,da Wasser eine andere Oberfläche hat und die Wärmeenergie somit nicht so schnell entweichen kann wie beim Sand.

Antwort
von Tim774, 31

Nein. Der Sand wird wärmer, weil Wasser verbreitet die Wärme. Mach dein Waschbecken mit kaltem Wasser voll und kipp ein Glas heißes Wasser rein. Du merkst, das Wasser ist immernoch kalt. Und beim Sand werden die einzelne Körner erhitzt, die die Wärme aber nicht so gut weitergeben, deswegen werden die einzelne Sandsteine heißer. Flieg mal in die Türkei oder dahin wo es richtig heiß ist. So 30-40°C geht auch in Deutschland. Dann geh Barfuß über den Sand. Du wirst merken, dass du ständig in bewegung bleibst, weil deine Füße sich verbrennen. Wenn du den Sand wegbuddelst. So 10-20 cm. Dann merkst du das es kälter wird. Und das ist beim Wasser nicht so.

Antwort
von dompfeifer, 21
Die Sonne führt beiden die gleiche Energiemenge in der gleichen Zeit zu.

Allein schon diese Annahme ist völlig aus der Luft gegriffen. Wir kennen hier weder Bestrahlungsflächen noch Volumina der beiden Körper im Vergleich. Hinzu kommen der Einfluss der Wärmeströmung im Wasser und die Kontaktflächen der beiden Körper zum Wärmeaustausch, um nur einige Größen zu nennen. Und wo in der Welt gibt es

Sand, der gleich viel wiegt wie das Wasser  ???

Dabei ist doch die Antwort auf Deine Frage ganz einfach: 

Der Sand hat die weitaus größere Wärmeleitfähigkeit und kühlt sich deshalb schneller ab.

Antwort
von realsausi2, 12

Ich bin kein Physiker, aber mal so auf die Schnelle...

Sand hat nicht das gleiche spezifische Gewicht wie Wasser. Sonst würde er ja nicht am Grund liegen bleiben.

Der Sand liegt einfach nur so rum und hat nur eine begrenzte Oberfläche, die immer gleich bleibt. Das Wasser wird ständig umgewälzt, kann also der Sonne mehr Energie entnehmen über Tag, als der Sand.

Antwort
von BestOnce, 41

Wasser kann wärme besser speichern als sand

Kommentar von General001 ,

Ja, aber dem Wasser wird doch gleich viel Energie zugeführt wie dem Sand wodurch es halt nicht so warm ist.

Kommentar von BestOnce ,

Da hast du Recht

Antwort
von Bevarian, 12

Ich bin gerade über den Inhalt Deiner Frage am grübeln: vergleichst Du ein kleines Stückchen Strand mit seinen tageszeitlichen Temperaturschwankungen mit dem gigantischen Temperaturspeicher Meer?!?

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