Warum wird Wasser kälter mit Salz?

Warum wird Wasser mit Salz kälter?

Die Zugabe von Salz zu Wasser führt zu einem leichten Temperaturabfall. Dies mag zunächst widersprüchlich erscheinen, lässt sich aber durch die thermodynamischen Prozesse erklären, die bei der Salzauflösung ablaufen.

Lösungswärme

Wenn Salz in Wasser gelöst wird, muss Energie aufgewendet werden, um die Ionen des Salzes zu trennen. Diese Energie wird als Lösungswärme bezeichnet. Die benötigte Lösungswärme wird der Umgebungstemperatur entzogen, was zu einer Abkühlung des Wassers führt.

Prozess der Salzauflösung

Wenn Salz in Wasser gegeben wird, löst es sich in Ionen auf. Diese Ionen werden von Wassermolekülen umgeben, die eine Solvathülle bilden. Die Bildung dieser Solvathülle ist ein energieintensiver Prozess, da die Wassermoleküle ihre Wasserstoffbrückenbindungen aufbrechen müssen, um die Ionen zu umgeben.

Die benötigte Energie stammt aus der Umgebungstemperatur. Daher führt die Salzauflösung zu einer Abkühlung des Wassers.

Menge und Temperaturänderung

Die Menge der Temperaturänderung hängt von der Konzentration des Salzes ab. Je höher die Salzkonzentration, desto größer ist die benötigte Lösungswärme und desto kälter wird das Wasser.

In typischen Haushaltsanwendungen ist die Temperaturänderung jedoch gering. Beispielsweise führt die Zugabe von 1 Esslöffel Salz zu 1 Liter Wasser zu einer Temperaturabsenkung von etwa 1 Grad Celsius.

Anwendungen

Dieser Effekt kann in verschiedenen Anwendungen genutzt werden, z. B.:

• Eisherstellung: Die Zugabe von Salz zu Eis senkt die Temperatur des Eises, wodurch es schneller schmilzt und verwendet werden kann, um Speisen und Getränke zu kühlen.
• Kühlpacks: Kühlpacks enthalten oft Salzlösungen, die beim Druck auf den Pack aktiviert werden. Die Salzauflösung absorbiert Energie aus der Umgebung und kühlt den Pack ab.
• Geologische Prozesse: Die Salzauflösung kann auch in geologischen Prozessen eine Rolle spielen. Wenn Salzwasser durch Gesteinsschichten fließt, kann es das Gestein auflösen und Hohlräume und Höhlen bilden.

Insgesamt führt die Zugabe von Salz zu Wasser zu einer leichten Temperaturabsenkung aufgrund des Energiebedarfs, der für die Salzauflösung erforderlich ist. Dieser Effekt kann in verschiedenen Anwendungen genutzt werden, die von der Eisherstellung bis hin zu geologischen Prozessen reichen.