Wasser im Vakuum. Wann gefriert es?
Wie lange dauert es im absoluten Vakuum bis 1 Liter Wasser gefriert bzw. 0°C kalt wird? Mal angenommen, das ganze geschieht bei 20°C Raum- und Wassertemperatur.
5 Antworten
Mein Daddy hatte eine Ein-Mann-Klitsche; die " Arbeitsgemeinschaft für Wissenschaft und Technik " Nein keine Software - das gab's damals noch nicht. Er baute Gefriertrocknungsanlagen für Impfstoffe.
Wir hatten unsere private Familienmytologie; und dazu gehörte nicht nur unser Nachbar Fritz Rossner, der schon 1928 aus der DDR geflohen war ...
Hast du einen Plan, wie der Dialekt von Weimar klingt? Wahrlich ich sage dir; Sächsisch ist Hochdeutsch dagegen. Und wenn Rossner nieste, dann nieste er nicht Hatschi, sondern " Peia " - was dann selbst redend sein erster Spitzname wurde.
Sehr schnell war ich Elite; schon als Vorschulkind rechnete ich mit Potenzen. 10 ^ 6 ist eine Eins mit sechs Nullen.
Daddy hatte hohe Gewinnspannen; die Vakuumeter kaufte er billig, schraubte das Markenschild ab, montierte seins drauf und berechnete den zehnfachen Preis. Auchin Kabul stand eine Anlage; unbekannt ist allerdings, ob diese den sowjetischen Einmarsch bzw. die Taliban überlebte.
Ich war 6 ; da wurde ich durch ein SF Fernsehspiel des NWDR ins kalte Wasser geschmissen. Gestern noch Grimms Märchen; gestern noch an Engel geglaubt. Und jetzt auf einmal Marsmenschen in fliegenden Untertassen ...
Und über die Astronomie wurde ich zum Chemiewunderkind; so Kl. 3 werde ich gewesen sein. Letzten Endes mit dem Wissen von Kl. 10 .
Und da nun wirkte sich das soziale Umfeld günstig aus; Frau R. die Frau des galvanischen Vernicklers, hatte uns schon als Kinder immer ins Herz geschlossen. Galvanische Prozesse - die Gesetze von Faraday - auf einmal füllte sich das alles mit Sinn.
Oder zum Trocknen seiner Impfchargen hatte Daddy immer " Phosphorpentoxyd " bestellt; so ein weißes Zeug. Aha denk ich; das ist ja P2O5 .
Ja und eines Tages schenkte er mir den ===> Leo Graetz, ein antiquarisches Physikbuch aus dem gipskrieg von 1916 . Graetz der Erfinder des ===> Doppelweg-Gleichrichters, der nicht nur die Bürgersteige hoch klappt, sondern auch die negative Halbwelle.
Geheimnis volle Abbildungen waren da drinne wie die ===> Influenzmaschine oder die Leidener Flasche.
Übrigens; bei ===> R.W. Pohl fand ich folgenden Versuch: Du verbindest die Polkugeln von zwei Influenzmaschinen über Kabel. Wenn du an der einen Kurbel drehst, läuf t die andere als Motor mit ...
Dieses Buch war so dick; das konntest du gar nicht an einem Tag lesen. Die glaubten damals noch an den ===> Lichäther.
Ja und eines Tages stieß ich auf das Kapitel mit der Gefriertrocknung; und da meinte ich zu Daddy, der gerade Geschäftspost erledigte
" Jetzt weiß ich, womit du morgens die brötchen verdienst und nachmittags die Woscht uff die Brötche ... "
Ich hielt ihm einen Nase weisen Vortrag über Gefriertrocknung.
wort los bedeutete er mir, ihm in den Werkraum im Keller zu folgen. In die Vakuumkammer seiner Anlage stellte er ein Becherglas; so ein halber Liter Wasser wird das schon gewersen sein. Die Kammer zylindrisch; die hinterlassenen Pläne müsstest du mal erforschen. Ich schätze 1 m Durchmesser und 1 m Höhe.
Die Pumpe wurde angeschaltet; durch das Bullauge konnte ich das Spektakel verfolgen.
Plötzlich fängt das Wasser an zu brodeln und zu kochen; etwa 5 sec später legt sich auf die Oberfläche eine 1 mm dicke Eisschicht, in welche die ganzen Dampfblasen fossil eingefroren sind.
Ein unvergessliches Erlebnis.
Labormäßig ist Deine Vorstellung nicht realisierbar, selbst wenn wir da ein "absolutes Vakuum" erzeugen könnten. Das wäre ja dann mit Wasserdampf gefüllt. Die Dauer der Temperaturabsenkung ergäbe sich aus der Leistung, mit der der Wasserdampf abgesaugt wird.
Im "absoluten Vakuum" verdampft das Wasser in Sekundenbruchteilen. Die Energie entzieht es dem zurückbleibenden Wasser, welches dadurch zu Eis wird. In Sekundenbruchteilen. Und fast genausoschnell verdampft dann ein Teil des Eises.
Dabei kühlt das Eis weiter ab, so weit, bis es, knapp über dem absoluten Nullpunkt, nur noch in dem Maße weiter verdampfen kann, in dem ihm die dafür nötige Energie durch Wärmestrahlung o.ä. zugeführt wird.
So grob geschätzt dürften im ersten Schritt etwa 15% des Wassers verdampfen und 85% zu Eis werden. Davon dann wieder 15% schnell verdampfen und 85% zu sehr, sehr kaltem Eis werden.
Es dürfte aber schwerfallen, den Liter Wasser dem absoluten Vakuum auszusetzen. Irdische Anlagen können den Wasserdampf gar nicht so schnell wegschaffen, dass man noch von einem absoluten Vakuum reden könnte. Die Zeit, die der Vorgang braucht, hängt also vor allem von der Fördermenge der Vakuumpumpen ab.
im Vakuum verdampft Wasser bevor es gefriert...
Erklär mir mal, was du mit Raumtemperatur von 20°C in einem absoluten Vakuum meinst.
Wahrscheinlich meint er einen luftleeren Behälter (mit Wasser darin natürlich), in dem ständig der Wasserdampf abgepumpt wird. Der Behälter stehe dann in einem Raum mit einer Temperatur von 20 Grad Celsius. So könnte ich mir das vorstellen.