Das Leben der Tiere und Pflanzen ist daran angepasst. In einem See befindet sich das vier Grad kalte Wasser immer unten am Grund des Sees, da es mit der größten Dichte am schwersten ist. Im Sommer wird die Wasseroberfläche des Sees erwärmt. In der Tiefe des Sees ist das Wasser kälter. Diesen Versuch der Anomalie des Wassers kannst du das nächste Mal beim Baden in einem See leicht selbst durchführen. Oben an der Oberfläche ist das Wasser schön warm, doch taucht man etwas ab, wird das Wasser deutlich kühler. Das Wasser kühlt sich im Herbst ab. Es wird durch Strömungen durchmischt. Dadurch ergibt sich im See ein Temperaturausgleich. Im Winter – wenn es kälter wird – kann die Wasseroberfläche zufrieren. Da das vier Grad kalte Wasser nach unten sinkt, beginnt der See von oben nach unten zu gefrieren. Ist der See tief genug, bildet sich nur an der Oberfläche eine Eisschicht. In der Tiefe befindet sich dann das vier Grad kalte, aber flüssige Wasser. Der Vorteil der Anomalie des Wassers ist, dass dadurch nicht der ganze See zufriert.
Erst wenn es über 4 °C erhitzt wird, __ dehnt ___ es sich wieder __ aus ___. Dies ist im Vergleich zu anderen Stoffen ein ungewöhnliches Verhalten. Man nennt es die _____ Anomalie des Wassers _____. Fragen: 1. Bei welcher Temperatur hat Wasser seine größte Dichte? (Formel:) Wasser hat bei 4 °C seine größte Dichte. 2. Warum ist Wasser als Thermometersubstanz ungeeignet? Die Temperatur ist zwischen 0 °C und 8 °C nicht eindeutig bestimmbar. Zu einem Volumen (Steighöhe im Thermometer) gibt es zwei Temperaturen. herunterladen [doc][35 KB] [pdf][98 KB]
Der Volumenverlauf von 1 Kilogramm (1000 Gramm) Wasser sieht so aus: Volumen von Wasser in Abhängigkeit von der Temperatur Anhand des Graphen erkennst du die Anomalie des Wassers deutlich: Kühlst du Wasser ab fällt der Graph, das Volumen wird kleiner. Bei 4° Celsius erkennst du, dass er sein Minimum erreicht. Das Volumen ist am geringsten. Anschließend steigt es wieder an. Das Volumen steigt wieder. Dichte von Wasser in Abhängigkeit der Temperatur Der Volumenverlauf des Wassers bei verschiedenen Temperaturen gibt dir nun Rückschlüsse auf den Dichteverlauf von Wasser in Abhängigkeit der Temperatur. Für den Dichteverlauf, benötigst du zunächst den mathematischen Zusammenhang zwischen Dichte und Volumen. Die Dichte ergibt sich aus dem Quotienten von Masse m und Volumen V. Seine größte Dichte besitzt Wasser bei 4° Celsius, und zwar in etwa in einem Bereich von. Trägst du die Dichte in Abhängigkeit der Temperatur auf, ergibt sich folgender Verlauf: Dichte von Wasser in Abhängigkeit von der Temperatur Mithilfe der Formel kannst du dir auch den Zusammenhang zwischen Volumen und Dichte erklären: Nimmt das Volumen zu, nimmt die Dichte ab.
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4°C 9% ab Anomalie auseinander dichter Eis geringstes Hohlräumen leichter regelmäßige schwimmt stärker Volumen zu Wenn flüssiges Wasser zu erstarrt, dann dehnt sich sein um etwa aus. Dieses ungewöhnliche Verhalten bezeichnet man als des Wassers. Festes Eis ist also als flüssiges Wasser und auf diesem. Auch flüssiges Wasser verhält sich teilweise ungewöhnlich: Erwärmt man 0°C kaltes Wasser, so nimmt sein Volumen zunächst, bis es bei sein Volumen erreicht hat. Danach nimmt das Volumen mit steigender Temperatur, so wie es für Flüssigkeiten normal ist. In festem Eis bilden die Wassermoleküle eine Struktur mit sechseckigen aus. Beim Schmelzen bricht diese Anordnung zusammen und die nun beweglichen Wasserteilchen rücken zusammen, da sie sich gegenseitig anziehen. Erst bei Temperaturen über 4°C rücken die Moleküle wieder weiter, da sie sich nun immer bewegen.