Ist festes Eisen leichter als flüssiges?
Hallo, mich interessiert eine Frage. Und zwar arbeite ich als Gießereimechaniker und muss ab und an Kühleisen(Kreislaufmaterial(ist das selbe Material, dass wir auch vergießen - Sphäroguss(GJS)) in mein Eisen werfen, damit es auf die richtige Temperatur abkühlt. Da das Kühleisen ständig an der Oberfläche schwimmt bis es schmilzt, habe ich mich gefragt, wieso es das eigentlich tut, da die Dichte vom festen Material eigentlich größer sein sollte als vom flüssigen Eisen. Durch steigende Temperatur dehnt sich das Eisen aus. Da es aber nicht schwerer wird, nimmt die Dichte deshalb ab.
5 Antworten
Die Dichte vom festen Material ist größer und es sollte untergehen.
Du musst hier allerdings beachten, dass auf der Schmelze in der Regel eine Oxidschicht drauf ist und die Schmelze auch eine recht große Oberflächenspannung hat, es kann also durchaus sein, dass das Metall sich auf die Oberfläche legt und von ihr getragen wird. Würde man das Metall in die Schmelze eintauchen würde es aber (vermutlich) auf den Boden sinken.
Ja dann hats offensichtlich eine geringere Dichte, normal sollten Metalle aber keine Dichteanomalie besitzen, womit das Verhalten zumindest nach diesen Anhaltspunkten für mich nicht zu erklären ist.
Höchstens, dass aus dem kalten Metall etwas ausgast und dieses Gas das Metall wieder an die Oberfläche drückt.
Vieles was du an einem Stoff änderst wirkt sich auf die Dichte aus
Temperatur zum Beispiel.
Wenn man ein Eisenring erwärmt dehnt er sich aus, die Masse bleibt gleich aber das Volumen ändert sich und somit die Dichte. Bei flüssigen wird sich die Dichte mehr verändern...
Damit ein Körper auf einer Flüssigkeit getragen werden kann, muss dieser eine geringere Dichte aufweisen, also wird das flüssige Eisen eine größere Dichte als das feste Fe haben (außer dieses wurde mit etwas anderem noch gemischt oder ka. wie behandelt und es ist nicht 100% Fe)
Das Kühleisen sowie das Eisen, was wir in unserem Vergießofen haben, ist das gleiche Material. Da sich die Dichte bei flüssigem mehr verändert, sollte doch normalerweise das flüssige Fe eine geringere Dichte aufweisen als das feste Fe. Oder liege ich da gerade falsch?
Deine Überlegung ist schon richtig. Der Feststoff hat in den meisten Fällen eine größere Dichte, als seine Flüssigkeit, bzw. Schmelze.
Die berühmte DichteAnomalie von Wasser ist deutlich seltener, auch wenn Wasser nicht der einzige Stoff mit dieser Eigenschaft ist.
Warum es jetzt in Deinem Beispiel auch ein anormales Verhalten zeigt, kann ich nicht sagen! Dafür gibt es für mich zu viele verschiedene Legierungen, die alle iwie unter Eisen laufen!
Und natl kann die 'Behandlung' von Eisen die Dichte massiv ändern! Schließlich handelt es sich bei all diesen Legierungen und unterschiedlichen EisenArten (spröde, flexibel, plastisch) auch um unterschiedliche Phasen, Modifikationen, oder Kristallstrukturen, die eine vollkommen andere Dichte besitzen!
Also sollte ich mal meinen Meister ausquetschen, was er dazu zu sagen hat :)
Danke für die Antwort.
Du müsstest halt vor allem genau die Zusammensetzung, oder Bezeichnung von dem Kühleisen wissen, noch besser die Dichte dazu. Oder vllt selbst bestimmen!
Ich denke es hat nichts mit einer Dichteanomalie zu tun, sondern eher mit der Oberflächenspannung und einer eventuell vorhandenen Oxidschicht auf der Oberfläche.
hmm, möglich ist das schon. Allerdings müsste man dann mal ein scharfes Bild sehen...Dazu hätte eine 'dicke' Schlacke (Oxid)-Schicht eher eine niedrigere Dichte. Du meinst 'Oberflächensoannung' - Keine Ahnung wie gut so eine Schmelze am schwimmenden Eisen haftet...
Die Dichte von Gußeisen ist mit 7,2 kg/L deutlich geringer als die von reinem Eisen mit 7,85 kg/L.
Das Kühleisen sowie das flüssige Eisen sind behandelt worden.
Je grösser das Volumen zur Masse, desto geringer die Dichte. Je wärmer, desto grösseres Volumen, desto kleinere Dichte, bei gleicher Masse.
Das ist Fakt.
Was jetzt allerdings bei flüssigem Eisen mit der Dichte passiert, steht im Schatten, obwohl das Volumen bei höheren Temeraturen ja zunehmen sollte.
Eventuell ist es so, dass die Fg von Flüssigeisen nur marginal höher ist, als die Auftriebskraft der Schmelze und das Kühleisen deswegen schwimmt, anstatt unterzugehen.
Ich werfe das Kühleisen ins Eisen hinein. Es geht also erst unter und kommt dann wieder nach oben.