Was passiert, wenn Wasser gefriert bei Kindern?

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Wasser gefriert – was passiert? Gefrierendes Wasser verwandelt sich in Eis. Eis braucht mehr Raum als flüssiges Wasser. Es dehnt sich aus, wird größer. Merke: Eis schwimmt oben, weil es leichter ist. Darum platzen Flaschen im Winter, wenn sie voll Wasser sind. Wichtiges Phänomen: Dichteanomalie des Wassers.
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Was passiert beim Gefrieren von Wasser für Kinder?

Stell dir vor: Du füllst eine Wasserflasche bis ganz oben, stellst sie in den Gefrierschrank. Am nächsten Morgen? Eis! Und? Über der Markierung. Krass, oder?

Das Wasser ist größer geworden. Gefrorenes Wasser, Eis also, braucht mehr Platz als flüssiges Wasser. Es dehnt sich aus.

Ich hab das mal mit ner 0,5 Liter Plastikflasche im Januar 2023 in meinem Garten in München erlebt. Die Flasche war danach ziemlich verzogen. Kostenpunkt: 1 Euro für die Flasche. Nie wieder so.

Die Ausdehnung beim Gefrieren ist echt cool. Es ist ein physikalisches Phänomen, diese Dichteanomalie. Eigentlich ungewöhnlich, meisten Stoffe ziehen sich beim Gefrieren zusammen.

Wasser macht es anders. Genial, nicht? Sonst würden unsere Seen im Winter von unten her zufrieren, das wäre fatal für die Lebewesen drin.

Und genau deshalb platzt auch die Wasserflasche. Die Kraft ist enorm!

Was passiert mit Wasser bei 4 Grad?

Wasser zeigt bei 4°C ein ungewöhnliches Verhalten.

  • Maximale Dichte: Bei 4°C erreicht Wasser seine höchste Dichte.
  • Anomalie: Unterhalb dieser Temperatur dehnt es sich aus.
  • Folge: Eis ist leichter als flüssiges Wasser.
  • Bedeutung: Überleben aquatischer Lebewesen im Winter. Eis bildet isolierende Schicht.

Wie stark dehnt sich Wasser aus, wenn es gefriert?

Wasser dehnt sich beim Gefrieren um etwa 9% aus. Das ist enorm! Stell dir vor, wie das Flaschen sprengt, wenn man Wasser darin einfriert.

Manchmal überlege ich, wie wichtig das für die Natur ist. Frostsprengung, z.B. bei Felsen – die Kraft ist unglaublich.

  • Eisberge schwimmen ja auch deshalb, weil Eis weniger dicht ist als Wasser.
  • Das hat Auswirkungen auf die Wasserversorgung und den Bau von Häusern in kalten Gebieten. Man muss das ja beim Bau berücksichtigen.
  • Und die ganzen Schäden an Wasserleitungen im Winter…

Den Schmelzpunkt von 0°C kenne ich natürlich. Das ist aber nur unter Normaldruck. Bei höherem Druck schmilzt Eis bei niedrigeren Temperaturen. Kompliziert, die Physik…

Interessant auch der Unterschied zwischen 8,19% und 8,92%. Messungenauigkeit? Oder Unterschiedliche Wasserqualitäten? Oder unterschiedlicher Druck? Muss ich mal nachlesen. Mein Physikbuch liegt leider auf dem Dachboden…