Hallo!
Wie bekommt man Wasser schnell zum Gefrieren?
Ich habe irgendwo mal gelesen, dass man Wasser mittels Salz sehr schnell zum Gefrieren bekommt. Aber wie geht das?
Genauer:
Ich möchte in eine kleine Spritze Wasser geben und dieses gefrieren lassen, damit man die Volumenänderung ablesen kann. Aber ich möchte nicht stundenlang warten, bis das Wasser gefriert. Da muss es einen Trick mit Salz geben.
Danke,
tommyboy
Wie bekommt man Wasser schnell zum Gefrieren?
Hi
Ich glaube du wirfst da was durcheinander. Salz plus Wasser friert eher später (siehe Arktis/Antarktis wo Süßwassereisberge im Meerwasser schwimmen, die Wassertemperatur liegt unter null Grad).
Es sei denn du machst mit Wasser eine unterkühlte Lösung (weiß aber nicht genau wie das geht). Jedenfalls muss man dafür erst das Wasser unter null grad bringen, ohne dass es kristallisiert, um dann einen Kristallisationskeim einzubringen, und schwupps, hast du Eis.
Ansonsten, kochendes Wasser gefriert im Gefrierfach schneller als zimmerwarmes, allerdings nur, wenn die Schale in der es steht offen ist (Verdunstungskälte). Dürfte für deinen Versuch ja nicht in Frage kommen.
Also Geduld oder du holst dir irgendwoher Flüssigstickstoff o.ä., damit gehts natürlich schneller
Grüße
Laralinda
Ich habe irgendwo mal gelesen, dass man Wasser mittels Salz
sehr schnell zum Gefrieren bekommt. Aber wie geht das?
Hallo
hm, nach deiner Logik wäre es aber ziemlich unsinnig, auf gefrorene Wege im Winter Salz zu streuen, oder? 
Gruß
Fini
Hallo tommyboy: Wenn Du Eiswürfel mit Salz (NaCl) versetzest fällt die Temperautur des Eis/Salz-Gemisches auf ca. -20°C. Dadrin könntest Du deine mit Wasser gefüllte Spritze stecken um das Wasser darin zu Eis abzukühlen. Falls Du Trockeneis (CO2 fest) auftreiben kannst, wirf Trockeneis in das Wasser. Achtung Trockeneis mit Zange handhaben und nicht mit den Fingern --> Verätzungen/Erfrierungen! Trockeneis zum zerkleinern mit Tuch umwickeln und mit Hammer zerkleinern! Gruss. Paul
Hallo,
Ansonsten, kochendes Wasser gefriert im Gefrierfach schneller
als zimmerwarmes, allerdings nur, wenn die Schale in der es
steht offen ist (Verdunstungskälte).
Nee.
Stell mal zwei Schälchen mit Wasser in den Gefrierschrank: eins mit kaltem (20°C) und eins mit kochendem Wasser. Während das kochende Wasser durchaus *schnell* abkühlt, wird das kalte Wasser aber auch kälter. Wenn nach einiger Zeit das ehemals kochende Wasser auf 20°C abgekühlt ist, ist das ehemals kalte Wasser noch kälter, vielleicht schon bei 5°C (keine Ahnung, auf jeden Fall kälter als 20°C). JETZT wo das ehemals kochende Wasser 20°C hat, warum sollte es NUN schneller kälter werden als anfänglich das 20°C kalte Wasser? Die Moleküle können sich ja nicht daran erinnern, dass sie vor einigen Minuten mal kochend heiß waren. Jetzt hat das seit jeher kalte Wasser aber schon einen Vorsprung. Wie soll der eingeholt werden?
In einem absurden, naja: unpraktischen, Fall geht es vielleicht, nämlich dann, wenn die Volumina sehr klein (genauer: wenn die Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnisee (OVV) sehr groß) sind. Durch die höhere Verdunstung des anfangs heißen Wassers verringert sich dessen Volumen und das OVV vergößert sich signifikant. Während dann noch zB. 10 ml 5°C kaltes Wasser relativ langsam weiter abgekühlt werden, sind vom jetzt 20°C warmen Wasser nur noch zB. 1 ml übrig, die deutlich schneller gefrieren. Ab welchem OVV das reichen wird, damit das ursprünglich kochende Wasser das andere überholt, weiß ich nicht. Es kann auch sein, dass es trotzdem nicht klapp, weil dem heißen Wasser immer weniger Zeit bleibt, zu verdunsten, wenn das OVV groß ist (bei einem großen OVV sinkt die Temp. anfänglich ja extrem schnell; gleiches gilt auch für das kältere Wasser!). Aus dem Bauch heraus würde ich sagen, dass es einen solchen Punkt (Temp-Unterschied, OVV) nicht gibt, bei dem das klappt. Praktisch aber wird es auf keinen Fall klappen.
Also Geduld oder du holst dir irgendwoher Flüssigstickstoff
o.ä., damit gehts natürlich schneller
Aber sicher. Auch Helium käme noch in Frage 
LG
Jochen
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Zeit Stimmt´s hilft
Hallo,
Die Zeit sagt etwas anderes:
http://www.zeit.de/stimmts/1997/1997_27_stimmts
Gruß Lennard
Pseudo!
Hallo Lennard,
Du bist erst am Anfang Deiner wissenschaftlichen Karriere und daher sei Dir verziehen, daß Du so geantwortet hast.
Hier werden munter mehrere Einflußfaktoren durcheinander gewirbelt.
Will ich untersuchen, welchen Einfluß die Verdunstung oder die spezifische Oberfläche auf das Gefrierverhalten von Wasser hat, dann ist ein solcher Versuchaufbau sicher OK.
Will ich prüfen, welches Wasser schneller gefriert und verschiedene Ausgangstemperaturen wähle, dann muß ich alle anderen Einflußfaktoren wie eben Verdunstung eliminieren.
Dann kriege ich aber dummerweise das Ergebnis, daß das Wasser in der Reihenfolge der steigenden Temperaturen gefriert, was aber furchtbar unspektakulär ist.
Gandalf
Hallo,
Die Zeit sagt etwas anderes:
http://www.zeit.de/stimmts/1997/1997_27_stimmts
Dort wir ein wirklich absurdes Experiment vorgeschlagen: man kühlt das Wasser in einem gut isolierenten Behälter! Sorry, das ist ja wohl sehr hanebüchen (Zitat: „Es muß sichergestellt sein, daß wirklich der größte Teil der Kühlung über die Verdunstung erfolgt. Also sollten die Wände des Behälters gut isolieren (Holz oder Kunststoff, kein Metall), und die Wasseroberfläche muß möglichst groß sein.“)
Ich habe geschrieben, dass es sein *kann*, wenn durch die Verdunstung wirklich nennenswerte Mengen an Flüssigkeit verloren gehen. Die Flüssigkeit zwecks Wärme-Erhaltung beim Kühlen in eine Isolierflasche zu geben - daran habe ich nicht denken wollen.
Doch nochmal zurück auf den Kern der Frage: Gefriert heißes Wasser schneller als kaltes? Die Antwort: Nein. Man kann einen Teil des heißen Wassers verdunsten lassen, dann gefriert der Rest des ehemals Heißen Wassers schneller. Was ist mit dem Dampf? Der kondensiert und friert auch (recht schnell). Am Ende ist auch alles ehem. heiße Wasser gefroren, aber nicht „am Stück“. Zusammenfassend hat man durch die Verdunstung das heiße Wasser nur verteilt, d.h. die Oberfläche sehr viel größer gemacht. Je größer die Oberfläche (bei gleichem Volumen), desto schneller friert’s. Das ist aber banal.
Außerdem war ein zweiter Fehler im Stimmt’s-Artiel:
Zitat: „Zum zweiten verdunsten gerade die Moleküle mit der höchsten Energie, so daß die Durchschnittsenergie und damit die Temperatur des Wassers sinkt“
Der Zusammenhang ist falsch. Das erklärt nur, warum das Rest-Wasser durch die Verdunstung abkühlt, aber eben nicht, warum es schneller gefriert. Es ist unerheblich, warum das Wasser Volumen verliert. Ich könnte (in einer Kammer mit hohem Dampfdruck) genausogut eine kleinere Menge mit weniger heißem Wasser nehmen. Ist die Menge im Vgl. zum kalten Wasser klein genug, wird es schneller gefrieren.
LG
Jochen
Danke für eure Antworten,
aber so ganz habe ich es noch nicht verstanden, wie man mit Salz Wasser schneller zum Gefrieren bringt…
Vielleicht ist es so gedacht:
Ich nehme Salzwasser und kühle es auf -10°C ab, solange es eben noch flüssig ist.
Dann tauche ich in dieses kalte Wasser die Spritze. Das Wasser müsste dann ja gefrieren…
tommyboy
Hallo tommyboy: Wenn Du Salz (NaCl) in Wasser gibst kühlt sich das Wasser ab; je mehr Salz Du ins Wasser gibst umso stärker kühlt sich das Wasser ab. Dies ist darauf zurück zuführen dass das Lösen des NaCl in Wasser Energie benötigt, diese Energie wird dem Wasser entzogen. Willst Du eine Temperatur unter 0°C erreichen, nimmst Du Eis (Eiswürfel aus dem Tiefgefrierfach grob zerkleinert) und gibst NaCl (Menge austesten) dazu, vermischst das NaCl mit dem Eis, und die Temperatur des Eis/Salz-Gemisches sinkt auf ca. -20°C. Ist nun alles ganz klar. Gruss. Paul
Hallo,
Ich möchte in eine kleine Spritze Wasser geben und dieses
gefrieren lassen, damit man die Volumenänderung ablesen kann.
so eine kleine Menge bekommst du wahrscheinlich mit Kältespray
am schnellsten zu Eis.
http://www.reichelt.de/?SID=28vBO1rqwQARwAAGHdZIcb17…
Aber ich möchte nicht stundenlang warten, bis das Wasser
gefriert. Da muss es einen Trick mit Salz geben.
Das Zeugs kühlt ratz-batz bis auf ca. -50°C ab.
Auch andere Sprays mit entsprechenden Treibmitteln kühlen
recht heftig. Dazu muß man unter Umständen aber die Sprayflasche
auf den Kopf stellen, damit nur das Treibmittel rauskommt.
Gruß Uwi