Physikalische Frage aus Interesse..
Hallo Leute. Diese Frage geht an alle Physiklehrer, Physikstudenten, Physikprofessoren usw. Halt an alle die sich damit auskennen. Neulich ist mir eine Frage in den Kopf geschossen, die mich nicht loslässt. Als ich mir ne Cola beim bk geholt hab. Also. Angenommen, ich habe ein Glas, der halbvoll mit Wasser gefüllt ist und ich schmeisse dort Eis rein. Wie die meisten wissen, steigt der Wasserspiegel etwas an, da das Eis das Wasser verdrängt. Aber wenn das Eis nach etwas Zeit schmelzen würde, was passiert dann mit dem Wasserspiegel? Bleibt er gleich oder steigt er weiter an? Kanns mir nicht erklären. Vielleicht könnt ihr es :).
7 Antworten
Wasser hat bei +4 Grad Celsius die höchste Dichte.
Als Eis hat Wasser eine geringere Dichte, also ein größeres Volumen als bei 4 Grad (deshalb platzen Flaschen im Kühlschrank).
Ein halb volles Glas mit Wasser, in das Du Eiswürfel rein tust, hält den Wasserstand, wie er mit dem schwimmenden Eis eingetreten ist, bei.
Voraussetzung ist, dass die Würfel wirklich schwimmen und nicht bis oben hin im Glas gestapelt sind.
Die Masse des Eises ist nämlich für die Verdrängung entscheidend, und die Masse bleibt natürlich gleich.
Durch die schwimmende Masse des Eises wird Wasser verdrängt, weshalb eben der Wasserspiegel steigt, wenn Du das Eis rein tust.
Also:
Wenn das Eis wirklich schwimmt, bleibt das Glas exakt gleich voll, auch wenn das Eis aufgetaut ist.
Wenn das Wasser noch nicht ganz abgekühlt ist, kühlt es beim Schmelzen des Eises weiter ab (bzw umgekehrt: der Temperaturausgleich bringt weiteres Eis zum Schmelzen.
Abkühlendes Wasser (von 100 bis 4°C) zieht sich zusammen, wird schwerer. Der Spiegel sinkt also minimal weiter.
Reicht das Eis, um die Temperatur unter 4°C zu bringen, dehnt es sich wieder ein wenig aus.
Das sind aber minimale Effekte im Vergleich zur Volumenverringerung durchs Schmelzen, sie können das nicht überkompensieren.
Also bleibt es gleich, weil das Wasser durch die Eiswürfel abkühlt oder ?
Er bleibt gleich! Weil der Eiswürfel nur sein eigenes Gewicht verdrängt!Dieses verändert sich nicht! Da sich nur die Dichte bzw das Volumen verändert. Alles Volumen mehr ist dann über der Oberfläche!
Wasser ist soweit ich weiß, der einzige Stoff, der sich im gefrorenen Zustand ausdehnt. Daher sinkt der Wasserspiegel beim Schmelzen.
Dazu musst du echt kein Proffesor sein, sondern Physik Klasse 8 beendet haben! Eis ist eine Aggreggatszustandsänderung von Wasser. D.H. es wird wieder zu Wasser bei einer bestimmten Temperatur. Darauf kannst du dir schlussfolgern, dass es wäre als wenn du einfach mehr Wasser dazuschütten würdest.
Schwimmendes Eis verändert den Pegel nicht !
wow. Wirklich sehr gut erklärt. Ich denke meine Frage wurde beantwortet. Vielen Dank dafür. Den anderen danke ich natürlich auch für ihre Mühe :)