Name des Effektes, der Wasser zusammenzieht

Hallo!

Ich überlege schon geraume Zeit, wie man einen ganz speziellen Effekt bezeichnet, in welchem Wasser von Wasser angezogen wird.

Konkret geht es mir um folgendes Verhalten:

Wenn man in der Dusche eine Glasscheibe hat, dann ist diese nach normalem duschen, komplett voll, mit kleinen Wassertropfen (welche man dann wegwischen sollte, damit die Scheibe klar bleibt).

Wenn man die Scheibe aber am Ende des Duschvorganges, von oben nach unten, komplett mit Wasser benetzt (also mit der Brause einmal eine komplette Wasserschicht aufträgt), dann zieht das ablaufende Wasser die Scheibe von alleine nahezu komplett sauber, so das weniger als 10% der ursprünglichen Wassermenge heften bleiben.

Meine Frage nun: Wie nennt man dieses Verhalten, bzw. die dort wirkende Kraft?

Grüße
Thomas

Moin,

Meine Frage nun: Wie nennt man dieses Verhalten, bzw. die dort
wirkende Kraft?

da spielen mehrere Faktoren eine Rolle:
* Benetzung des Untergrundes
* Oberflächenspannung
* Erdanziehung

Ev. noch mehr.

Gandalf

Hallo Thomas,
ob es dafür einen Namen gibt, weiß ich leider nicht. Der Lotoseffekt
https://www.youtube.com/watch?v=jnTisSMZpgw
passt nicht, solange Du die Dusche nicht mit einer Spezialbeschichtung versehen hast.
Auch dieses
http://www.spektrum.de/alias/materialwissenschaft/se… scheint mir nicht zu passen.
Dennoch weiß ich, was Du meinst. Sicherlich spielt dabei die Oberflächenspannung eine wichtige Rolle. Klar ist auch, dass große Tropfen eher der Schwerkraft nachgeben und dabei die kleinen Tropfen größtenteils mitreißen.
Ich bin gespannt, ob die wissenschaftstheoretisch Bewanderten einen Namen liefern können oder erklären, warum dieses Phänomen nicht benannt wurde.
Freundliche Grüße
Thomas

Definition fehlt: Effekt
Hallo Gandalf,
da bist Du mir etwas zuvorgekommen, Siehe oben!
Einerseits bin ich beruhigt, dass Du es auch nicht genau benennen kannst, andererseits hatte ich u. A. auf Dich gehofft :-S
Vielleicht liegt die Lösung im Begriff „Effekt“. Eine Definition habe ich aber so schnell nicht gefunden. Wikipedia zählt da leider nur auf.
Manche Dinge sind vielleicht zu einfach, um als Effekt bezeichnet zu werden ( Beispiel: Das Rad ). Andere werden vielleicht ( fälschlich ) als …-Effekt bezeichnet, weil man sich Werbewirksamkeit erhofft. Oder liegt es hier vielleicht daran, dass es tatsächlich schwierig ist, das Phänomen klar zu erklären und abzugrenzen?
Freundliche Grüße
Thomas

Was spricht gegen Kohäsion?

1 Like

Hallo Libero,
Kohäsion spielt sicher auch eine Rolle, aber sie liefert keine umfassende Erklärung des beschriebenen Vorgangs. Oder möchtest Du es etwas ausführlicher erläutern?
Hast Du vielleicht auch eine Definition des Begriffs „Effekt“ parat?
Freundliche Grüße
Thomas

Meinst du vielleicht Adhäsion? Aber ich bin kein Physiker …

http://de.wikipedia.org/wiki/Adh%C3%A4sion

Moin,

das mit den Tropfen:
Oberflächenspannung http://de.wikipedia.org/wiki/Oberfl%C3%A4chenspannung
in dem Beitrag wird dann auch alles weitere erklärt

LG
Ce

Hi,

das mit der Oberflächenspannung ist aber nur die halbe Wahrheit. Zu dieser kommt noch die Benetzungsfähigkeit des Untergrunds. Diese wird mit einem Winkel beschrieben, der sich zwischen dem Tropfen und der Oberfläche bildet.
Je kleiner der Winkel, desto weniger haftet der Tropfen auf der Oberfläche -> Lotuseffekt.
Das kann man auch im Alltag beobachten. Eine sehr glatte Oberfläche ist weniger anfällig für Tropfen.
Kann aber auch negative Folgen haben. Eine sehr glatte Oberfläche, sprich kaum benetzbar, ist z.B. beim Wasserwiderstand kontraproduktiv. Das merkte ich an einem Segelboot. Lackiert mit DD-Lack und wirklich spiegelnder Oberfläche. Das Ding ist nicht gut gelaufen. Nach dem Überschleifen des Lackes mit 600er Wasserpapier sah das ganz anders aus. Dadurch wurde die Oberfläche benetzbarer und es konnte sich eine dementsprechende Grenzschicht ausbilden.
Das gilt auch für den Motorenbau. Da werden die Zylinder gehont. Dadurch werden sich kreuzförmig überlappende Rillen erzeugt, die die Benetzungsfähigkeit der Oberfläche mit Öl zulassen.
Wenn Du jetzt die Oberfläche mit einem Wasserschwall abspülst, werden dadurch die haftenden Tropfen mitgerissen und es verbleiben nur noch wenige aufgrund des Wasserfilms.

Gruß vom Raben

Hallo!

Vielen Dank für die Antworten.

Es ist glaub ich „Kohäsion“, nach der ich gesucht habe. Der Effekt beschreibt meine Beobachtung glaube ich am besten.

Grüße
Thomas

Je kleiner der Winkel, desto weniger haftet der Tropfen auf
der Oberfläche -> Lotuseffekt.

Das stimmt so nicht. Je kleiner der Benetzungswinkel ist, desto besser haftet der Tropfen an der Oberfläche. Verantwortlich für den Benetzungswinkel sind die Kräfte „Kohäsion“ und „Adhäsion“. Die Kohäsion ist die Anziehung der Wassermoleküle untereinander, die Adhäsion ist die Anziehung der Wassermoleküle durch die Moleküle des Feststoffs und auch die Anziehung der Luftmoleküle an die Wassermoleküle und der Luftmoleküle an die Feststoffmoleküle. Welche Kräfte da im Einzelnen wirken, ist noch nicht immer geklärt - zu einem Gutteil ist es wohl die Coulomb-Kraft, die bewirkt, das gleichnamige Ladungen sich abstoßen, bzw. eben ungleichnamige sich anziehen. Nun mal ein Beispiel: Bei Wasser und Glas ist der Benetzungswinkel ungefähr 0°, weil die Anziehung der Wassermoleküle an die Glasmoleküle stärker ist, als die Anziehung der Wassermoleküle untereinander, deshalb versucht das Wasser eine möglichst große Kontaktfläche mit dem Glas auszubilden, damit möglichst viele Glasmoleküle anziehend wirken können. Die Wechselwirkungen mit der Luft sind hier meines Wissens jeweils vernachlässigbar. Man kann sich aber vorstellen, dass wenn Luft von Glas viel stärker angezogen werden würde als Wasser, dass dann die Luft die größere Kontaktfläche mit dem Glas bekommen würde. Oder wenn Wasser und Glas sich überhaupt nicht anziehen würden, dann würde das Wasser möglichst dicht an sich selbst sein wollen. Jeweils würde sich dann ein viel steilerer Kontaktwinkel ausbilden.

Das kann man auch im Alltag beobachten. Eine sehr glatte
Oberfläche ist weniger anfällig für Tropfen.

Das muss auch nicht so sein. Der Kontaktwinkel zwischen Wasser und Sand (Quarz) ist beispielsweise auch fast 0° - und Sand ist eine ziemlich rauhe Oberfläche. Dafür ist der Kontaktwinkel zwischen Waser und einer eingewachsten Glas-/ Stein-/ Holz-/ Metall-/ Sonstwasplatte, die ja immer noch (oder gerade) sehr glatt ist, über 90°. Genauso auch zwischen Wasser und Plastik. Dennoch ist deine Beobachtung nicht falsch; eine raue Oberfläche trägt in aller Regel dazu bei, die Kontaktfläche zu minimieren, damit die Wechselwirkungen dort minimal sind.

Gruß,
Matthias

Danke für die Antwort.
Ich denke, daß wir vllt. über zwei verschiedene Winkel schreiben.

Ich meinte den Winkel, der sich zwischen dem Tropfen und der zu benetzenden Oberfläche ergibt. Bei einem nahezu kugelförmigen Tropfen ist der Winkel zwischen der Oberfläche und einer möglichen Tangente an den Radius, deren Schnittpunkt mit der Oberfläche sehr nahe an den tatsächlichen Schnittpunkt Tropfen-Oberfläche kommt, doch sehr klein.

Ich denke, daß dies der Knackpunkt ist - die Definition des Winkels.

Gruß vom Raben

Moin,

Ich denke, daß dies der Knackpunkt ist - die Definition des
Winkels.

der Kontaktwinkel ist wohldefiniert
http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktwinkel#mediaview…

Gandalf

Ups, falscher Link
Hier der richtige

http://de.wikipedia.org/wiki/Kontaktwinkel#mediaview…

Gandalf