Wieso zieht sich eine mit Salzwasser gefüllte Flasche zusammen?
Hi,
ich mische mir gerade Salzwasser in kleinen PET Flaschen, da ich sie später als Kühlakkus nutzen möchte.
Nachdem ich Salz eingefüllt und verschlossen habe und die Flasche dann schüttle, bildet sich ein Unterdruck im verbliebenen Luftpolster und es zieht sich etwas zusammen. Wieso ist das so?
Grüße
2 Antworten
Ich halte die winzige Lösungsenthalpie des NaCl nicht für die richtige Erklärung (siehe Kommentar zur anderen Antwort).
Ein besserer Ansatz ist die Volumskontraktion beim Mischen. Damit diese Antwort irgendetwas taugt, müßtest Du das Salz in die mit Wasser gefüllte Flasche geschüttet, die Flasche fest verschossen und danach das Salz in Lösung gebracht haben. Entscheidend ist, daß der Lösevorgang erst stattfindet, nachdem die Flasche dicht verschlossen wurde.
Festes NaCl hat eine Dichte von 2.17 g cm⁻³, reines Wasser natürlich 1 g/ml und eine 25%ige Salzlösung (knapp an der Sättigung) 1.17 g/ml (Zahl aus dem Internet). wenn Du also 50 g Salz und 150 g Wasser mischt, dann hast Du ungelöst ein Volumen von V=m/ρ=23 cm³ fürs Salz und 150 cm³ fürs Wasser (zusammen 173 cm³), nach dem Lösen aber nur noch 171 cm³. Das ist kein großer Unterschied, aber es könnte eine gerade noch sichtbare Einbeulung ergeben.
Falls die Einbeulung größer ist als „gerade noch sichtbar“, dann ist die Erklärung für den Hugo. Wenn Du genauer erklärst, was Du eigentlich gemacht hast und was Du dabei beobachtet hast, kann ich vielleicht mehr dazu sagen.
Wie groß waren denn Deine Flaschen? Für 1 Liter Lösung kriegen wir nach obiger Rechnung ca. 12 ml Volumskontraktion, oder allgemein ca. 1.2%. Kommt Dir das plausibel vor?
Es waren 500 ml Flaschen. Ja das käme vielleicht hin mit 6 ml, es war eine daumengroße Delle in dem oberen bauchigen Teil kurz vor dem Deckel.
Kochsalz NaCl hat eine Lösungsenthalpie von +4 kJ/mol in Wasser (25°C). D.h. es wird zum Lösen Energie benötigt. Das Wasser kühlt ab. Durch die geringe Abkühlung zieht sich das Wasser zusammen und somit die Flasche.
Ich habe irgendwie Zweifel an dieser Antwort. Wenn ich ein Mol NaCl (knapp 60 g) in 200 ml Wasser löse (das ist knapp an der Sättigung), dann verbraucht das 4 kJ. Ein Gramm Wasser würde dadurch um 1 K abkühlen, 200 g entsprechend um 0.005 K. Ich habe starke Zweifel, daß diese Abkühlung in einer merklichen Kontraktion resultiert.
Ja, ich habe es genauso gemacht. Salz rein, fest zugedreht und dann die Flasche hin und her gestürzt. Sie hat sich nicht doll zusammengezogen, aber man fühlte schon beim Mischen die Tendenz und kurz später blieb oben eine Delle bestehen.