Wasser gefriert nicht unbedingt bei Null Grad

Wissenschaft Physik
#1

Hallo Ihr Wissenden,
meine Schulzeit ist zwar schon ein wenig her, aber ich meine mich daran zu erinnern, daß mein Physiklehrer gesagt hat, wenn man destiliertes Wasser, was absolut ruhig steht abkühlt, dann gefriert es nicht bei Null Grad. So ist es möglich Wasser auf Minusgrade abzukühlen, ohne das es gefriert. Erst wenn man den Finger in die Schale hält oder sonst wie eine Erschütterung herbeiruft, gefriert es sofort.

Nun habe ich mich mit einem ehemaligen Physikstudenten darüber unterhalten, und der meinte alles Quatsch.

Liege ich falsch? Und wenn ich nun doch recht habe, wie kann man das physikalisch erklären?

Gruß Sina

#2

Hallo Sina,

meine Schulzeit ist zwar schon ein wenig her, aber ich meine
mich daran zu erinnern, daß mein Physiklehrer gesagt hat, wenn
man destiliertes Wasser, was absolut ruhig steht abkühlt, dann
gefriert es nicht bei Null Grad. So ist es möglich Wasser auf
Minusgrade abzukühlen, ohne das es gefriert. Erst wenn man den
Finger in die Schale hält oder sonst wie eine Erschütterung
herbeiruft, gefriert es sofort.

Das darfst Du ihm ruhig glauben

Nun habe ich mich mit einem ehemaligen Physikstudenten darüber
unterhalten, und der meinte alles Quatsch.

Bist Du sicher, daß es wirklich Physik war und daß dieser schlaue Mensch jemals eine Prüfung darin bestanden hat ?

Liege ich falsch?

Nein, der schlaue Mensch :smile:

Und wenn ich nun doch recht habe, wie kann
man das physikalisch erklären?

Um zu gefrieren, muß Wasser Kristalle bilden. Dazu sind Kritallisationskerne notwendig, aus denen die Kristalle wachsen können. Sauberes Wasser in einem sauberen Gefäß enthält kaum solche Kerne. Das Wasser kann deshalb auch wenige Grad unter null noch nicht gefrieren. Fremdkörper oder Luftblasen können als Kristallkeime wirken. Deshalb gefriert das Wasser bei Erschütterung oder Einbringen eines Fremdkörpers.

Jörg

#3

Noch ne Anmerkung…
…es muß nicht unbedingt destilliertes Wasser sein. Ist mir in der Garage im Winter sogar schon mal mit Sprudel passiert. War faszinierend mit anzusehen als bei der ersten Berührung sich der Inhalt der Falsche in Eis „verwandelt“ hat.

Erstaunlich, dass es ein Physiker war, der diesen Effekt nicht gekannt hat…

Schönen Gruß
Andre

#4

Und ein Link dazu
Hi Sina

das Stichwort lautet „Metastabilität“
und „Unterkühltes Wasser“
Sehr schön erklärt übrigens im Kopfball
http://www.kopfball-online.de/experimente/exp010429_…
(Kann man auch, mit Reagenzglas, thermometer, und Z.B. einer Eis-Kochsalzmischung, wunderbar daheim nachvollziehen)
Übrigens ist dieser Punkt -8 °C nicht immer der Gefrierpunkt, der Gefrierpunkt bei unterkühltem wasser ist einfach von äusseren Einflüssen abhängig…

Gruß
Mike

P.S. wo hat denn dieser Physiker sein Diplom gemacht?
P.P.S: bei uns war und ist das im Kurs „Physikpraktikum für ganz Doofe“ (Praktikum für Physik als Nebenfach-ohne Vordiplomsprüfung in Physik) ein Standardversuch

#5

Hallo Mike,

P.S. wo hat denn dieser Physiker sein Diplom gemacht?

wieso Physiker ? Da stand nur Physikstudent. Ich glaube, um sich so nennen zu dürfen, muß man weder eine Vorlesung besucht noch eine Prüfung gemacht haben, geschweige denn ein Diplom und Ahnung von Physik haben schon garnicht :smile:

Jörg

#6

Hi,

…es muß nicht unbedingt destilliertes Wasser sein. Ist mir
in der Garage im Winter sogar schon mal mit Sprudel passiert.
War faszinierend mit anzusehen als bei der ersten Berührung
sich der Inhalt der Falsche in Eis „verwandelt“ hat.

beim Sprudel kann dieses blitzaritige Gefrieren auch eine andere Ursache haben:
Es kann sein, dass in der (geschlossenen) Flasche ein hoher Druck war und wenn Wasser gefriert dehnt es sich aus, muss also gegen diesen Druck ankämpfen. Nun kann es eben vorkommen, dass der Druck in der Sprudelflasche gerade so hoch ist, dass das Wasser bei diesem Druck noch nicht gefrieren kann. Dann kommst du, öffnest die Flasche, der Druck entweicht und Zack - das Wasser gefriert.
(Das Umgekehrte was also beim Schlittschuhlaufen passiert)

Gruß
OLIVER

#7

…ja, könnte sein: Hab die Falsche aber nicht geöffnet sondern nur leicht berührt (also in Bewegung gebracht). Es dürfte sich also doch um den anderen Effekt gehandelt haben. Und sie ist nicht geplatzt beim Gefrieren, denke also dass der Deckel nicht völlig luftdicht aufgesessen ist…

Gruß
Andre

#8

wieso Physiker ? Da stand nur Physikstudent. Ich glaube, um
sich so nennen zu dürfen, muß man weder eine Vorlesung besucht
noch eine Prüfung gemacht haben, geschweige denn ein Diplom
und Ahnung von Physik haben schon garnicht :smile:

Jörg

Naja, so wie´s geschrieben wurde könnte man aus „ehemaligem Physikstudenten“ schon schließen, dass er sein Studium abgeschlossen hat. Aber vielleicht hast du recht und er war tatsächlich nur kurz eingeschrieben, hat eine Vorlesung besucht, nichts verstanden und sich dann doch für Germanistik o.ä. entschieden… :smile:)

Gruß Andre

#9

Hallo Jörg…
Du hast ja sooo recht
Ja ja, man sollte so spät am Abend nimmer mosern…
Kein Wunder, dass es sich um einen ehemaligen Physik studenten handelt *grinsel*
(hat wohl mehr „praktische Wirtschaft“ studiert)
Gruß
Mike

#10

wieso Physiker ? Da stand nur Physikstudent. Ich glaube, um
sich so nennen zu dürfen, muß man weder eine Vorlesung besucht
noch eine Prüfung gemacht haben, geschweige denn ein Diplom
und Ahnung von Physik haben schon garnicht :smile:

Jörg

Naja, so wie´s geschrieben wurde könnte man aus „ehemaligem
Physikstudenten“ schon schließen, dass er sein Studium
abgeschlossen hat.

Hmmm - werde ich mich nun wenn ich denmächst mein Diplom habe „ehemaliger Elektrotechnik Student“ oder „Elektroingenieur“ nennen… grübel… :wink:)

Aber vielleicht hast du recht und er war

tatsächlich nur kurz eingeschrieben, hat eine Vorlesung
besucht, nichts verstanden und sich dann doch für Germanistik
o.ä. entschieden… :smile:)

Gruß Andre

#11

Off topic: Schlittschuhlaufen
Hi,

(Das Umgekehrte was also beim Schlittschuhlaufen passiert)

Beim Schlittschuhlaufen schmilzt das Eis durch die Reibungswärme.
Ciao Rossi

#12

Hi,

(Das Umgekehrte was also beim Schlittschuhlaufen passiert)

Beim Schlittschuhlaufen schmilzt das Eis durch die
Reibungswärme.
Ciao Rossi

Nicht nur, der Druck trägt auch dazu bei… und auch wenn der Eisläufer steht.

Gruß
Oliver

#13

Beim Schlittschuhlaufen schmilzt das Eis durch die Reibungswärme.

Das besondere an Schlittschuhen besteht doch gerade darin, daß es zwischen ihnen und dem Boden so gut wie keine Reibung gibt. Wenn die Rreibung so groß wäre, daß durch die Wärme genügend Eis geschmolzen wird um einen Wasserfilm unter der Kufe zu bilden, dann wäre Schlittschuhlaufen eine sehr mühselige Angelegenheit. Tatsächlich schmilzt das Wasser nur durch den Druck unter der Kufe und gefriert sofort wieder nachdem der Druck nachläßt.

#14

Das stimmt so nicht. Der Druck, den ein Schlittschuhläufer auf das Eis ausübt, reicht in den meisten Fällen nicht aus, um das Eis zu schmelzen. Bei 100 kg und einer Lauffläche von 10-4m² verringert sich der Schmelzpunkt lediglich von 0 °C auf -0,88 °C.
Es ist tatsächlich die Reibungswärme, die jeweils ein wenig Eis schmilzt und somit den flüssigen Film erzeugt, auf dem der Schlittschuhläufer gleitet. Die Schmelzpunkterniedrigung ist hier nur sekundär.

Gruß Kubi

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#15

Der ehemalige Physikstudent
… ist meines Wissens fertig mit seinem Studium.
Er hatte als Nebenfach Geographie (vielleicht hat das das Hirn zermattert).
Er arbeitet aber nicht als Physiker. Er ist einer unserer Admins.
Dort ist er aber wirklich fit.

Danke für Eure Antworten. Tat meinem Ego ganz gut, schließlich bin ich blond

Grüßle

Sina

#16

Legende
Hi

… Tatsächlich schmilzt das Wasser nur durch den
Druck unter der Kufe und gefriert sofort wieder nachdem der
Druck nachläßt.

Das ist eine Uralt-Legende, die sich seltsamerweise bis heute in den Büchern hält.

Einen guten Start für Web-Recherchen zum Thema gibt es bei:
http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/surf…
Ciao Rossi

#17

Hallo ,
Du meinst sicherlich , ob man die unterschiedlichen Meinungen physikalisch erklären kann .
Der Normalfall ist der , das normales reines Wasser ( also auch destilliertes ) bei 0 Grad gefriert , und wenn es Salzhaltig ist , oder es gibt auch andere Substanzen wie Alkohol , das Wasser erst bei einer tieferen Temperatur gefriert .
Ist das Wasser aber sehr extrem rein , und die Wandung stellt ebenfalls kein Kristallisationskeim dar , so wird das Wasser kälter als 0 Grad , bevor es gefriert .
Die anderen Artikel geben den Hinweis , das auch mechanische Störungen eine Kristallisation , ein Gefrieren auslösen können , was mir neu war .
MfG , Matthias

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