Physik: Kaltes Wasser kochen lassen!?
Hallo! Heute in Physik haben wir den Versuch gemacht, wie man kaltes Wasser zum kochen bringen kann. Wir haben einen offenen Behälter mit kaltem Wasser genommen und unter eine Vakuumglocke gestellt. Daraufhin haben wir die Lust rausgesaugt und das Wasser hat angefangen zu kochen, als keine Luft mehr drin war. Wie kann das sein? Ich weiß, dass das Wasser kalt geblieben ist. Aber wieso blubbert das so? Und kann man das überhaupt "kochen" nennen?
Danke schonmal im Vorraus!
8 Antworten
Das Wasser wird während des Siedens sogar noch kälter!
Bei jeder Temperatur hat das Wasser einen bestimmten Dampfdruck. Liegt dieser über dem Luftdruck, dann siedet das Wasser, liegt er unter dem Luftdruck, dann muss der Dampf durch die Luft hindurchdiffundieren, dies nennt man dann Verdunsten und dauert entsprechend länger.
1) Wenn nun aber keine Luft mehr da ist, ist der Dampfdruck des Wassers auch schon bei Zimmertemperatur über dem Luftdruck (es ist ja so gut wie keine Luft da), daher siedet das Wasser.
2) Wasserdampf hat wesentlich mehr Entropie als flüssiges Wasser. Wo nimmt der Wasserdampf die Entropie her? Natürlich aus dem flüssigen Wasser, dieses wird dadurch also kälter.
der Siedepunkt sinkt mit fallendem Druck und im absoluten Vakuum verdampft das ganze Wasser wenn genügend Raum für den Dampf vorhanden ist und das ist natürlich in einer Vakuumglocke nur gegeben, wenn das Experiment mit sehr wenig Wasser durchgeführt wird.
Eine Flüssigkeit besteht aus vielen Teilchen, die recht dicht beisammen sind und sich schnell bewegen. Es gibt dabei schnellere und langsamere Teilchen. Die schnellsten Teilchen können dabei die Flüssigkeit sogar verlassen und sind dann als Gas über der Flüssigkeit. Die Luft-Teilchen stoßen diese Dampf-Teilchen bei Temperaturen unterhalb der Siedetemperatur der Flüssigkeit wieder zurück. Wird die Luft nun abgepumpt, entfällt dieses Zurückstoßen. Es können daher immer weitere Teilchen aus der Flüssigkeit in den Gasraum übergehen. Die Flüssigkeit wird dabei weniger und kälter, da die schnellsten Teilchen der Flüssigkeit verloren gehen. Da diese Teilchen durch die Pumpe auch abgesaugt werden kommen immer mehr Teilchen nach, so dass die Flüssigkeit wirklich siedet. Der Siedepunkt einer Flüssigkeit hängt stark vom Luftdruck ab. Auf Meereshöhe beträgt der Siedepunkt bei Normaldruck 100 Grad Celsius, auf einem Berg, wo der Luftdruck kleiner ist, liegt er deutlich tiefer.
Schau mal in der Wikipedia unter den Begriff Tripelpunkt nach:
http://de.wikipedia.org/wiki/Tripelpunkt
Beim Tripelpunkt kann im kochenden Wasser sogar Eis schwimmen.
Na wenn du in den Bergen bist so auf 3000 Metern, kocht das Wasser auch bei ca. 90-95° daher geht es auch so lange die Nudeln garzukochen in den Bergen ;-)