Ein Fall für AkteX: Physikalisches Phänomen in meinem Kühlschrank!!!

[Stoney]

Original von Fozzi:
Unter hohem Druck (ab etwa 1,2 m Wassertiefe) bleibt die Temperatur des Wassers bei 4 °C stehen. Sie kann nicht steigen oder niedriger werden, denn das würde immer eine Volumenzunahme zur Folge haben müssen.

Hm, das würde ja bedeuten, dass die Temperatur des Wassers nicht unter 0°C sinkt, womit eine Erklärung für das schnelle Gefrieren fehlt...

[hoppenstedt]

Original von Stoney:

Hm, das würde ja bedeuten, dass die Temperatur des Wassers nicht unter 0°C sinkt, womit eine Erklärung für das schnelle Gefrieren fehlt...

klasse diskussion männer... nee im ernst interessant.. auch für physik banausen wie mich...
ich erinner mich an eine fernsehsendung mit dem anglo-deutschen titel "knoff-hoff show"...ich glaub so in den 90igern.... dort wurden auch mit vorliebe solche fragen erörtert und manchmal durch praxistests untermauert....

also..nur weiter so....

[Noppengott]

Der Überdruck kommt aus der Kohlensäure.
Das Mineralwasser wird erst kurz vor dem Verschließen der Flasche mit Kohlensäure (bzw. Kohlendioxyd) versetzt.
Kurzzeitig wird mehr Kohlendioxyd vom Wasser aufgenommen als eigentlich in Wasser löslich ist. Dieses überschüssige CO2 entweicht langsam, allerdings ist die Flasche jetzt verschlossen sodaß das CO2 nicht vollständig entweichen kann. Allerdings ein Teil des ehemals gelösten CO2 befindet sich als Gas im Luftraum über dem Wasser. Dadurch kommt die Druckerhöhung.

Zum Beweis von Yetis Erklärung kannst Du ja mal die Flasche offen lassen. Dann friert die über Nacht komplett durch, weil sich kein Überdruck mehr aufbauen kann (bzw. das überschüssige CO2 aus dem Wasser ungehindert entweichen kann).
Allerdings kann beim Einfrieren auch mal eine Flasche platzen.

[Fozzi]

Original von Noppengott:

Der Überdruck kommt aus der Kohlensäure.
Das Mineralwasser wird erst kurz vor dem Verschließen der Flasche mit Kohlensäure (bzw. Kohlendioxyd) versetzt.
Kurzzeitig wird mehr Kohlendioxyd vom Wasser aufgenommen als eigentlich in Wasser löslich ist. ...

Das denke ich auch. Zusätzlich müßte es auch so sein, dass warmes Wasser (deutlich?) mehr Kohlensäure löst als kaltes Wasser?!

Um die These zu untermauern sollte ich mal den Versuch mit stillem Wasser oder Leitungswasser machen (natürlich auch in PET). Ich werde mir gleich mal ne Flasche Leitungswasser greifen und die beiden Flaschen (mit und ohne) in eine richtige Gefriertruhe schmeißen. Ergebnis: gegen 18 Uhr!!

[Reach2V1]

Moin

Es ist im allgemeinen (eigentlich immer) so, dass Lösungen einen niedriegeren Gefrierpunkt haben als das reine Lösungsmittel selber (in diesem Fall Wasser). Das Wasser ist mit Kohlendioxid "verunreinigt" dieses geht bei Druckminderung (öffnen der Flasche) aus der Lösung in die umgebene Luft und dadurch steigt der Schmelzpunkt der Lösung an und diese wird fest.

Dieses Prinzip macht man sich im Winter auch zunutze z.B. beim Streuen mit Salz oder denkt mal an Frostschutzmittel


mfg
Thorsten

[yeti]

Hi Fozzi,

wenn ich mich richtig an meine Physikal. Chemie Vorlesungen
erinnere, dann nimmt die Loeslichkeit von CO2 mit steigender Temperatur
ab, das heisst warmes Wasser loest weniger CO2 als kaltes.
Der Druck in der Flasch ist shcon da, bevor du sie in Gefrierfach steckst, das liegt wie oben schon gesagt daran, dass beim Abfuellen der Flaschen die Loeslichkeit von CO2 ueberschritten wird, sich also mehr CO2 im Wasser befindet als im Gleichgewichtszustand und deswegen "moechte" das CO2 aus der Fluessigkeit zu entweichen und baut Druck in der Flasche auf.
Wenn du die Flaschen erwaermen wuerdest, wuerde sich noch mehr Druck aufbauen als im Gefrierfach. Aber jetzt bitte nicht die PET Flaschen auf dne Herd stellen

Gruesse,

Christoph

[Fozzi]

Original von yeti:

Hi Fozzi,

wenn ich mich richtig an meine Physikal. Chemie Vorlesungen
erinnere, dann nimmt die Loeslichkeit von CO2 mit steigender Temperatur
ab, das heisst warmes Wasser loest weniger CO2 als kaltes.

Echt??? Warum?

[Reach2V1]

Zitat:
Original von yeti:

Hi Fozzi,

wenn ich mich richtig an meine Physikal. Chemie Vorlesungen
erinnere, dann nimmt die Loeslichkeit von CO2 mit steigender Temperatur
ab, das heisst warmes Wasser loest weniger CO2 als kaltes.

Echt??? Warum?


Das liegt daran, dass die Lösungsreaktion exotherm (es wird Energie frei) ist, die Rückreaktion ( aus Hydrogencarbonat ensteht Kohlenstoffdioxid) dementsprechend endotherm (es wird Enrergie benötigt) ist. Nun läuft bei höheren Temperaturen die Reaktion bevorzugt ab, die Energie benötigt und bei tieferen eben die bei der der Energie frei wird (falls das jemand nachlesen möchte einfach mal unter Gleichgewichtsreaktion oder dem Prinzip des kleinsten Zwanges nachschauen)

Gruß Thorsten

[Fozzi]

Original von Fozzi:

Echt??? Warum?

Du hast recht, ich hab's gefunden (aber noch nicht verstanden ):

CO2 in Wasser

Interessanter Kopfball:



Kopfball: Sprudeln nach öffnen einer Wasserflasche

Dieser Kopfball ist übrigens insbesondere bei den jetzigen Temparaturen in TT-Hallen zu beobachten

[Fozzi]

Also, Ergebnis (oder?) in Kurzfassung:

Wasser gefriert aufgrund des höheren Druckes nicht (hatte ich vermutet)

Der höhere Druck kommt durch den Fülldruck der Kohlensäure und dadurch, dass zunächst mehr Kohlensäure in Lösung geht als das Wasser eigentlich aufnehmen kann (habe ich mich getäuscht, dachte es lege an der abnehmenden Löslichkeit der Kohlensäure, was definitiv falsch war)

So richtig?

Das hat dann aber doch eigentlich mit der Anomalie der Wassers gar nix zu tun, oder? Die Änderung des Agregatzustandes ist doch immer eine Kombination aus Druck, Volumen und Temparatur, auch bei anderen Flüssigkeiten?!