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Wir untersuchen das Verhalten von Eis unter Druck
Die Anomalie des Wassers, d.h. dass die flüssige Phase teilweise eine höhere Dichte als die feste hat, führt bei hinreichend hohem Druck zu einer Verflüssigung des Eises (bzw. zu einer Erniedrigung der Schmelztemperatur). Im Gegensatz dazu steigt bei den meisten Substanzen die Schmelztemperatur, wenn der Druck erhöht wird.
Als praktische Veranschaulichung der Anomalie haben wir an einem Draht ein Gewicht befestigt und das Ganze um einen Eisblock gelegt.
» Video zum Versuch (im MPEG-2-Format, 3:50 min / 29 MB)
Der Versuch:
Reale Umsetzung zum Plan:
Das Verhalten von Eis bei Druck
Eis hat eine geringere Dichte als Wasser bis ca. 7°C. Unter Druck wird es komprimiert, wodurch sich die Dichte erhöht, und es schließlich in den flüssigen Zustand übergeht.
Der Ablauf des Versuchs
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| Der Draht wird durch das Gewicht auf das Eis gedrückt. |
An der Druckstelle verflüssigt sich das Eis. |
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| Das entstandene Wasser wird nach oben gedrückt und gefriert wieder an der Oberseite des Drahts durch die Kälte des Eisblocks. |
Letztlich wandert der Draht somit durch das Eis, ohne es zu zerteilen. |
Realer Ablauf des Versuchs:
Der Eisblock ist nach dem Versuch nicht durchtrennt. Man sieht jedoch die Spur entlang der der Draht den Eisblock durchwandert hat.
Unsere Erfahrung bei diesem Versuch:
Zuerst haben wir den Versuch mit einem relativ dicken Draht ausprobiert. Dies hat nicht funktioniert, weil es so vermutlich mehrere Tage gedauert hätte. In unserem zweiten Ansatz mit einem dünnerem Draht ist es uns geglückt, den Eisblock zu durchdringen. Dass die Außentemperatur knapp über 0°C lag, spielte keine große Rolle, da die Temperatur des Eisblocks unter 0°C blieb. Dieser Versuch dauerte insgesamt ca. 24 Stunden.
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