Wasser unter Druck gefrieren

Hallo!

Eine Frage zur Anomalie des Wassers:

Wann braucht man mehr Energie zum Gefrieren von Wasser? (Abkühlen von 4 auf -1 Grad)
Unter hohem oder niedrigem Druck?

Danke schonmal!,
Paul

Moin,

Wann braucht man mehr Energie zum Gefrieren von Wasser?
(Abkühlen von 4 auf -1 Grad)
Unter hohem oder niedrigem Druck?

Man muß keine Energie reinstecken, sondern Energie entfernen, wenn man eine Flüssigkeit erstarren lassen möchte.

Abgesehen davon ist die Wärmekapazität im Wesentlichen druckunabhängig. Du bekommst allerdings einen anderen Wert für die spez. Wärmekapazität, wenn aufgrund des Drucks sich die Struktur Deines Materials ändert, sprich es einen Phasenübergang erleidet.

Weiterhin: unter nicht zu hohem Druck (1bar

Hallo Paul,

Wann braucht man mehr Energie zum Gefrieren von Wasser?

wie schon gesagt, beim Gefrieren wird Wärme frei.

(Abkühlen von 4 auf -1 Grad)
Unter hohem oder niedrigem Druck?

Das ist sehr stark abhängig vom Druck, schau selber
http://ruby.chemie.uni-freiburg.de/Vorlesung/oxide_2…
das ist ein Phasendiagramm von Wasser bzw. Eis.

Gandalf

wie schon gesagt, beim Gefrieren wird Wärme frei.

Aber trotzdem muss ich Energie aufwenden… Vllt helfen mir die Antworten auf diese beiden Fragen mehr weiter:
Wann würde ein Kühlscrank mehr Energie verbrauchen?
Wann würde man mehr Energie entfernen müssen?

Die Phasendiagramme helfen mir nicht weiter; oder besser: ich kann sie nicht für eine Weiterhilfe deuten^^

wie schon gesagt, beim Gefrieren wird Wärme frei.

Aber trotzdem muss ich Energie aufwenden… Vllt helfen mir
die Antworten auf diese beiden Fragen mehr weiter:

Die Phasendiagramme helfen mir nicht weiter; oder besser: ich
kann sie nicht für eine Weiterhilfe deuten

Wie ich schon schrieb: die Wärmekapazität ist einigermaßen druckunabhängig. Diejenige von Eis wird nur dann anders sein, wenn der DRuck so hoch wird, daß kein normales Eis I mehr entsteht, sondern eine andere Kristallstruktur.

Weiterhin gilt, daß bei einer Erhöhung des Drucks von 1bar auf irgendwas bis zum maximal 8000-fachen Druck unserer Atmosphäre Wasser nicht gefriert bei 0°C, sondern erst bei niedrigeren Temperaturen. Aber auch dann dürfte gelten, daß die Wärmekapazität wenig druckabhängig ist.

Wann würde ein Kühlscrank mehr Energie verbrauchen?
Wann würde man mehr Energie entfernen müssen?

Antwort also: nein - aber man müßte ggf. weiter runterkühlen, um Eis zu erhalten, so daß man deshalb mehr Energie braucht.

Gruß,
Ingo

Gruß,
Ingo

Hallo Paul,

ich glaube ich verstehe deine Frage. Da Wasser fast unabhängig vom Druck immer bei 0°C gefriert spielt die Schmelz-/Kristallisationsenthalpie eine entscheidende Rolle. Ich habe gelesen, dass diese Enthalpie auch Druckabhängig ist. Leider habe ich nur genaue Daten zur Verdampfungsenthalpie gefunden. Von daher kann ich dir nicht sagen wie sich die Kristallisationsenthalpie unter Druck entwickelt.
Wenn jemand was findet, bitte hier posten.

mfg Sebastian

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hallo Sebastian,

Da Wasser fast unabhängig
vom Druck immer bei 0°C gefriert

das stimmt nicht, schau Dir doch mal das Phasendiagramm in meinem Beitrag unten an.
Es gibt Hochdruckmodifikationen von Eis, die bei 80 °C noch fest sind.

Gandalf