hallo zusammen,
ich habe eine frage, welche ich mir schon seit langer zeit stelle aber nicht auf eine gescheite lösung komme.
wenn ich eine tasse milch mittels dampf erhitze, so ändert sich die tonlage, je nach erhitzungsgrad. d.h. am anfang, wenn ich das dampfrohr in die kalte milch eintauche, so ertönt ein heller hoher ton. umso wärmer die milch wird umso dumpfer und tiefer tönt es, bis die milch bei einem tiefen, dumpfen gebrummel fast kocht.
dasselbe höre ich in restaurants wenn sie getränke dampferhitzen (wenn auch viel schneller, da die geräte wohl leistungsfähiger sind als meine kaffeemaschine).
meine frage nun: wesshalb wird der ton tiefer und dumpfer je wärmer die milch ist.
an der zusammensetzung kann es nicht liegen (verhältniss wasser/fett …) denn mit kaltem wasser ist es dasselbe, das habe ich schon ausprobiert.
ist es weil mehrere luftblasen im gefäss sind die durch brechung den ton verändern oder ändert sich das „akustische“ verhalten von flüssigkeiten (wasser) mit ändernder temperatur?
was ich meine was mir auch aufgefallen ist, ist dass wenn ich eine pfanne kalten wassers auf dem herd erhitze, tönen die ersten blasen auch heller und höher als wenn das wasser kocht, aber niemals so stark wie beim dampferhitzen (ev. ist das ja auch nur einbildung, da ich mich stark darauf konzentriere).
für eine erklärung wäre ich sehr dankbar.
bernhard
Ich nehme an das sich das akkustische Verhalten des erhitzten Stoffes mit der Temperatur aendert.
Da die Dichte von Wasser temperaturabhaengig ist und die Dichte mit Steigen der Temperatur abnimmt, aendert sich auch das abgesonderte Schallspektrum.
Was die Sache mit der Pfanne oder Topf betrifft, so gilt hier wohl dasselbe. Zusaetzlich kommt aber noch ein anderer Effekt hinzu:
Man kann ja beim Erhitzen von Wasser beobachten, das sich am heissen Topfboden Dampfblasen bilden - die allerdings nicht aufsteigen und wieder verschwinden…
Das kommt laut meinem Physikprof dadurch, das die Temperatur lokal anders ist. Bei einer Bewegung der Fluessigkeit kommt es aber zu einer Durchmischung. Wenn jetzt kaelteres Wasser zu dieser Blase hinkommt, so implodiert diese, da durch die Abkuehlung der Gasdruck in der Blase radikal abnimmt.
Das dabei entstehende Geraeusch unterscheidet sich auch von dem Geraeusch einer sich abloesenden und aufsteigenden Blase, die dann an der Fluessigkeitsoberflaeche platzt.
Robert
Moin!
meine frage nun: wesshalb wird der ton tiefer und dumpfer je
wärmer die milch ist.
Ich bezweifle, daß ein Unterschied zwischen kaltem und warmem Wasser hörbar ist. Den von Dir beobachteten Effekt würde ich anders erklären. Dazu folgendes Experiment:
Nimm einen Becher heißen wassers und rühre Cappucinopulver ein. Du wirst feststellen, daß der Ton dumpfer wird. Jetzt laß die Tasse stehen und klopfe dagegen. Du wirst feststellen, daß der Ton wieder höher wird und das sogar ziemlich rasch. Nach erneutem kräftigen Umrühren ist der Ton wieder dumpf. Das Ganze spielt sich in Zeiträumen ab, in denen das Gebräu keine nennenswerte Temperaturänderung erfährt.
Die Ursache dürften kleinste Luftbläschen sein, die langsam in der Flüssigkeit aufsteigen. Diese verändern natürlich die Dichte der Flüssigkeit - auch die akustische Dichte, weshalb sich der Ton verändert.
Im Prinzip geht das auch mit Wasser, allerdings steigen die Luftbläschen hier wesentlich schneller auf, als beispielsweise in Cappucino.
Munter bleiben… TRICHTEX
Hi Bernhard,
(und @ Trichtex)
es ist soweit, ich muß Trichtex mal wiedersprechen 
Also der Unterschied zwischen kaltem und warmen/heißem Wasser bzw. Flüssigkeit ist sehr wohl hörbar. Das Schlüsselwort ist Kavitation.
Wenn Wasserdampf mit > 100 °C in eine kalte Flüssigkeit geblasen wird, kommt es zu einer kleinen Implosion, weil das Wasser schlagartig kondensiert. Je wärmer die Flüssigkeit wird, desto weniger heftig werden diese Implosionen, bis beim Siedepunkt des Wassers der Dampf mehr oder weniger ungehindert durchblubbert.
Beim Erwärmen von Wasser mit einem Tauchsieder kann man ein ähnliches akustisches Schauspiel erleben, allerdings weniger heftig.
Gandalf