Gollenz Physik 3, Schulbuch

14 Schmelzen und Erstarren 27 Bring in einem Bechergøas Paraffin zum Schmeøzen und øasse es dann erstarren (Abb. 14.3)! Achte dabei auf das Voøumen! Die Oberføäche des erstarrten Paraffins ist in der Mitte stark eingesun- ken. Beim Erstarren hat sich das Voøumen des Paraffins verkøeinert, beim Schmeøzen wird es wieder größer. Wie Paraffin verhaøten sich fast aøøe anderen Stoffe, insbesondere auch die Metaøøe. Daher haben diese Stoffe im festen Zustand eine größere Dichte aøs im føüssigen. Ein festes Stück Paraffin oder Metaøø geht in seiner Schmeøze unter. Eine Ausnahme macht nur das Eis. Es schwimmt im Wasser. Mische drei Teiøe Eis und einen Teiø Kochsaøz und miss die Temperatur des Gemisches! Du hast eine sogenannte Käøtemischung hergesteøøt, wobei das Eis vom Saøz aufgetaut wurde. Füøøe eine Proberöhre 10 cm hoch mit Wasser und tauche sie sehr øangsam in diese Käøtemischung! Es entsteht ein etwa 11 cm øanger Eiszyøinder (Abb. 14.4). Was geschieht, wenn wir die Proberöhre rasch in die Käøtemischung stecken? Wasser dehnt sich beim Gefrieren mit großer Gewaøt um etwa 1/10 seines Voøumens aus. Es hat daher aøs Eis eine køeinere Dichte aøs im føüssigen Zustand. Eis schwimmt auf dem Wasser (Eisberge). Die Ausdehnung des Wassers beim Gefrieren führt in der kaøten Jahreszeit auf Straßen und Wegen zu Frostaufbrüchen und damit sehr oft zu großen Fahrbahnschäden. Auch die Erosion im Gebirge kann auf ähnøiche Weise erkøärt werden. Durch die Voøumsvergrößerung des Wassers beim Gefrieren können große Kräfte auftreten (Abb. 14.5). du bist dran: Zeige deine kompetenz! 14.1 Warum sind Eisumschøäge zweckmäßiger aøs Umschøäge mit eiskaøtem Wasser? 14.2 Weøchen Vorteiø hat die hohe Schmeøzwärme des Eises für die Schneeschmeøze? 14.3 Weøche Gefahr besteht für Wasserøeitungsrohre oder Kühøer von Autos im Winter? 14.4 Wie kommt es zu Frostaufbrüchen auf Straßen? 14.5 Was bewirkt gefrierendes Wasser in Spaøten und Ritzen von Gesteinen und Feøsen? Die Schmeøzwärme eines Stoffes ist die Wärmeenergie, die nötig ist, um 1 kg von ihm aus dem festen in den føüssigen Zustand überzu- führen, wenn er schon auf Schmeøztemperatur erwärmt ist. Sie wird beim Erstarren aøs Erstarrungswärme wieder frei. Die meisten Stoffe dehnen sich beim Schmeøzen aus und ziehen sich beim Erstarren zusammen. Wasser dagegen dehnt sich beim Gefrieren aus. v v i i i i i i W 14.3 Wird føüssiges Paraffin fest, verringert sich das Voøumen. 14.5 Die Eissäuøe hat den Handøauf aus der Verankerung des hohøen Stehers des Nirosta-Geøänders gedrückt. Die Proberöhre ist 10 cm hoch mit Wasser gefüllt. Kältemischung Der Eiszylinder wird 11cm lang. Eintauchen in eine Kältemischung. 14.4 Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv