Was passiert wenn man Wasser in einer Flasche aus einem harten Material gefrieren lässt?
Wasser dehnt sich ja aus wenn man es gefrieren lässt. Eine normale Flasche aus Plastik würde da einfach aufplatzen. Aber was ist wenn man das Wasser in eine Flasche aus zum Beispiel Diamant füllt. Ich bezweifel dass das Eis den Diamanten kaputt macht. Aber trotzdem muss sich das Wasser bzw Eis ja irgendwie ausdehnen. Was passiert dann also?
8 Antworten
Die Plastikflasche hat die bessere Chance heil zu bleiben.
2 Materialeigenschaften sind zu berücksichtigen: Festigkeit (Bruchlast) und Elastizität.(e modul)
Glas und Diamant haben zwar eine hohe Festigkeit, aber eine geringe Elastizität .. d.h. schon bei geringer Dehnung treten sehr hohe Kräfte auf, die zum Bruch führen. Kunststoff dehnt sich leichter, und die Kräft sind geringer, bei tiefen Temperaturen ist Kunststoff aber auch spröder und kann auch platzen. (In der Realität im Gefrierfach bei vergessenen Flaschen wird aber eher der Verschluss aufgedrückt)
Am sichersten wäre ein Behälter aus Gummi, ganz geringe Fetigkeit, aber sehr hohe Elastizität ...
Der spröde Diamant mag eine hohe Druckfestigkeit haben, aber die elastische Plastikflasche hat die höhere Zugfestigkeit. Die wird wahrscheinlich über ihre Dehnung einen höheren Innendruck aushalten.
Natürlich lässt sich auch ein Behälter bauen, der dem Wasserdruck ohne ersichtliche Dehnung standhält. Damit bleibt noch die Frage offen, welche Gestalt dabei das Wasser annehmen würde. Die Antwort überlasse ich hier Spezialisten.
Hart bedeutet immer auch spröde. Der Diamant würde durch den Druck des Wassers gesprengt.
Das schwächste Glied in der Kette geht kaputt. Also wird es den Deckel rausdrücken
Diamant wäre kein brauchbares Material für den Behälter um die Ausdehnung zu verhindern.
Stahl geht - entsprechend stark. Das Wasser würde nicht (zu Eis) gefrieren, trotz tiefster Temperaturen.
Diamant wäre kein brauchbares Material
Aber das Flaschenpfand wäre toll ...