Was passiert wenn man Wasser in einer Flasche aus einem harten Material gefrieren lässt?

10 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.

Doch, die würde auch platzen - zum einen sind Flaschen von innen nicht sehr stabil, halten also von außer erheblich mehr Druck aus als von innen - zum anderen ist Diamant zwar sehr hart, aber völlig starr und kann den Druck nicht ausgleichen.

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