Wieso schmiltzt Eis im Wasser, schneller als in der Sonne?
Hey Leute 😊😊 Meine zwei Cousins haben eine Wette gemacht, wer das Eis in der Flasche schneller zum Schmelzen bringen kann. Der eine hat's in die Sonne gelegt, der andere hat sie ins Wasser (zimmerwarm) gelegt. Nach 1h war das Eis im Wasser geschmolzen, aber das in der Sonne selbst nach 3h noch nicht - Wieso?
5 Antworten
Das Eis in der Flasche mit Wasser ist von warmen Wasser umgeben, schmilzt es, dann kühlt das Wasser auch aus, jedoch ist genug warmes Wasser in der Flasche, damit das Wasser nicht so sehr abkühlt um den Schmelzprozess zu verlangsamen.
Schmilzt das Eis in der Flasche die in der Sonne liegt, dann liegt das Eis nur in seinem eigenen Schmelzwasser und das ist kälter als das zimmerwarme Wasser in der anderen Flasche, deshalb schmilzt es langsamer.
Zusammengefasst:
Beim schmelzen findet ein Temperaturausgleich statt, dieser geht IMMER von WARM nach KALT, in der Flasche mit dem Wasser ist etwas warmes, dass das kalte Eis aufwärmen kann, in der leeren Flasche ist nur Luft die das Eis aufwärmen kann. Diese Luft kühlt in der Flasche aber schnell ab (gibt ihre höhere Temperatur an das Eis ab) und dann herrscht ein Gleichgewicht (bzw. nur ein geringes Ungleichgewicht) und das Eis in der Flasche mit nur Luft schmilzt langsamer.
Sonnenstrahlung selbst besitzt keine Temperatur (sonst währe es im Weltall ja auch warm), Sonnenstrahlen können nur etwas erwärmen dass sie anstrahlen, in deinem Fall eben die Flasche in der sich allerdings nur Luft befindet (was kein guter Wäremeleiter ist) in der anderen Flasche ist schon etwas warmes.
Zum Schmelzen einer bestimmten Menge Eis muss dem Eis eine bestimmte Wärmemenge zugeführt werden. Wenn wir mal davon ausgehen, beide Flaschen enthielten die gleiche Menge Eis muss ihnen auch die gleiche Wärmemenge zugeführt werden, bis das Eis geschmolzen ist. Nun bringen wir die Wärmeleistung ins Spiel. Die Zufuhr einer gewissen Menge Wärme pro Zeiteinheit entspricht einer gewissen Leistung (ich lasse jetzt bewusst Zahlenwerte weg). Mehr Wärme in der gleichen Zeiteinheit bedeutet eine höhere Wärmeleistung. Der einen Flasche in der Sonne wird nun durch Strahlungsleistung und Konvektion der warmen Luft weniger Wärmeleistung zugeführt als der Flasche die im Wasser liegt. Wasser kann nämlich viel höhere Wärmeleistungen übertragen, weshalb man es auch als Arbeitsmittel in Zentralheizungen und Kühlern benutzt. Also schmilzt dieses Eis schneller.
Wasser ist ein viel besserer Wärmeleiter als Luft und leitet somit schneller die wärme aus der Umgebung an die Flasche.das Eis im Wasser wird schneller und stärker aufgewärmt und schmilzt somit schneller.
Wasser leitet Wärme eigentlich grottenschlecht, auf die Konvektion kommt es an!
Zimmerwarmes Wasser (etwa 20°C) führt den Eiswürfeln viel mehr Wärme über Wärmeleitung und Konvektion im Wasser zu als allein Wärmeleitung und Konvektion in der Luft mit zusätzlicher Wärmestrahlung der Sonne. Das liegt an der weitaus größeren Wärmeleitfähigkeit des Wassers im Vergleich zur Luft.
Aus dem gleichen Grund, weshalb ein Komet auch bei extremer Sonnenannäherung nicht verschwindet, der Eisberg abe nie am Äquator ankommt. ;oP