Wie schnell gefriert wasser bei -3 grad

Sprachen:

Wie schnell gefriert wasser bei -3 grad

sanft legen sich die ersten Schneeflocken auf die Blätter von Sträuchern und Bäumen - Mary-Irene Lang ,

Eis, Schnee, Eiskristalle und Raureif ...

... diese Dinge haben etwas gemeinsam, nämlich Wasser. Ohne Wasser gibt es weder Eis noch Schnee, Eiskristalle oder Eiszapfen. Was aber passiert mit dem Wasser? Und warum gibt es so viele unterschiedliche Formen des gefrorenen Wassers? Wie sehen Eiskristalle aus und warum ist Schnee weiß und nicht durchsichtig?

All das und noch viel mehr kannst du erfahren, wenn du weiter liest.

Wusstest du schon, dass ...

Wie schnell gefriert wasser bei -3 grad

Gewaltige Eisberge schwimmen auf dem Wasser. - The chief steward of the liner Prinze Adelbert ,

  • Eis leichter als Wasser ist und deshalb schwimmt?
  • alle Eiskristalle sechseckig sind?
  • es bei einer Lufttemperatur von ungefähr Null Grad Celsius die größten Schneeflocken gibt?
  • eine Schneeflocke aus 95% Luft besteht?

Eis

Wie schnell gefriert wasser bei -3 grad

komplett vereister Ast - Ed Roberts ,

Eis ist gefrorenes Wasser. Wasser friert bei Null Grad Celsius (0°C). Wenn Wasser gefriert, bilden sich winzige Eiskristalle. Erst wenn sich viele Kristalle zusammenschließen, ist eine Eisschicht erkennbar.

Eisschichten dieser Art entstehen, wenn eine relativ große Wassermenge schnell friert.

Das geschieht zum Beispiel auch, bei der Bildung von Eiszapfen. Wenn es regnet, rinnt das Regenwasser von Ästen, Dächern, Zäunen, Pfosten herunter. Kühlt es dann plötzlich sehr stark ab, beginnen diese Regentropfen beim Hinabrinnen langsam zu gefrieren. So können sich ganz tolle Eiszapfen bilden. Wunderschöne Gebilde aus Eiszapfen kannst du in den Höhlen der Eisriesenwelt bewundern.

Durch die Besonderheit, dass Eis leichter ist als Wasser, schwimmt es. Alle anderen Stoffe werden schwerer, wenn sie kälter werden. Wasser hingegen ist am schwersten, wenn es eine Temperatur von 4°C hat. Wird es kälter und friert allmählich, so wird es wieder leichter. Deshalb schwimmt Eis auf der Wasseroberfläche.

Eis ist farblos, erscheint uns aber in großen Mengen manchmal leicht bläulich oder grünlich.

Eisblumen und Eiskristalle

Wie schnell gefriert wasser bei -3 grad

Das sind nur einige wenige Formen, die Schneekristalle annehmen können - Wilson Bentley ,

Bei sehr niedrigen Temperaturen weit unter dem Gefrierpunkt bilden sich an dünnen Fensterscheiben Eisblumen auf dem Glas.

Die Atemluft der Bewohner, die feucht ist, schlägt sich auf der Scheibe nieder und gefriert durch die Kälte zu vielen Eiskristallen.

Diese Eiskristalle nehmen ganz unterschiedliche Formen und Größen an. Je nachdem wie viel Zeit die Feuchtigkeit hat, um zu frieren, sind sie kleiner oder größer. Je langsamer das Wasser friert, desto mehr Zeit haben die Eiskristalle, um sich zu formen und desto schöner und märchenhafter werden sie.

Eines jedoch haben alle Eiskristalle gemeinsam – sie sind sechseckig.

Schnee

Wie schnell gefriert wasser bei -3 grad

zauberhafte Schneelandschaft - Donar Reiskoffer ,

Keine andere Naturerscheinung kann die Welt in so kurzer Zeit so harmlos verzaubern und verändern wie ergiebiger Schneefall.

Wie dich in der Nacht die Bettdecke, so deckt der Schnee die Wiesen und Felder zu. Diese Schneedecke ist je nach Stärke des Schneefalls manchmal nur sehr dünn, ein anderes Mal meterdick.

Ebenso wie Eis, besteht Schnee aus vielen winzigen Eiskristallen.

Wenn die Temperatur in einer Wolke unter 0°C sinkt, dann bilden sich statt der Regentropfen winzige Eiskristalle, die miteinander verkleben. Sobald die Schneeflocken in der Wolke schwer genug sind, sinken sie zur Erde.

Je kälter es ist, desto pulvriger ist der Schnee und desto kleiner sind die Schneeflocken. Die Form der Schneeflocken hängt von der Temperatur bei der Entstehung in der Wolke und auf den Weg zum Boden ab. Die größten Schneeflocken gibt es bei einer Lufttemperatur von etwa 0° C.

Jeder Schneekristall ist ein Unikat (Einzelstück), keine Schneeflocke gleicht einer anderen.

Eine Schneeflocke besteht zu 95% aus Luft, deshalb schwebt sie so sanft und leicht zu Boden.

Es kann bis zu einer Stunde dauern, bis eine Schneeflocke von der Wolke bis zur Erde gefallen ist.

Raureif

Wie schnell gefriert wasser bei -3 grad

Nahaufnahme von Raureif auf einem Zweig - Heidas ,

Reif entsteht, wenn die Luft über dem Boden in der Nacht stark abkühlt. Aus der Luftfeuchtigkeit bilden sich kleine, winzige Tröpfchen – der Tau. Sinkt die Temperatur aber unter 0° C ab, so gefrieren diese Tautröpfchen und der Boden wird mit einer dünnen Eisschicht überzogen. Diese Eisschichte wird Reif genannt.

Wenn die Temperatur unter -8°C absinkt, die Luftfeuchtigkeit sehr hoch ist und Wind geht, kann sich Raureif mit seinen wunderschönen Kristallen bilden. Die Kristalle des Raureif sind spitz und nadelförmig. Raureif wächst immer dem Wind entgegen. Er kann jedoch nur entstehen, wenn der Wind nicht zu stark bläst, da sonst die zarten Kristalle brechen würden.

Schneemann und Co

Wie schnell gefriert wasser bei -3 grad

Schneemann - Heather Sunderland ,

Wenn der Schnee recht nass ist, lässt er sich gut formen. Du kannst auf der Wiese riesige Kugeln rollen, die du anschließend aufeinander setzt. Ein Schneemann kann aus drei oder vier Kugeln bestehen. Oft wird er noch mit einem Hut, einem Schal oder einer alten Schürze geschmückt.

Ein riesengroßer Spaß bei diesem Schnee ist auch eine ordentliche Schneeballschlacht.

Sonstiges

Zur Hauptseite

Jetzt Mitglied werden!

WELT Club

Erleben Sie WELT so nah wie noch nie.

Jetzt Mitglied werden! Erleben Sie WELT so nah wie noch nie.

Zum WELT Club

Veröffentlicht am 18.01.2006

Bei den frostigen Temperaturen der vergangenen Tage kann es recht schnell zu einer Unterkühlung kommen, wenn man nicht ausreichend winterfest angezogen ist. Das weiß jeder. Doch daß es auch "unterkühlte Flüssigkeiten" gibt, ist schon weniger bekannt. Wenn man zum Beispiel Wasser ganz langsam und ohne jede Erschütterung abkühlt, so lassen sich durchaus Temperaturen deutlich unterhalb von null Grad Celsius erreichen, ohne daß die Flüssigkeit erstarrt. Schlägt man dann aber kurz an das betreffende Gefäß, so kristallisiert das Wasser auf einen Schlag zu Eis. Zwar gefriert Wasser durchaus bereits ab null Grad, doch dazu werden winzige Kristallisationskeime benötigt. Fehlen diese, so kann das Phänomen der unterkühlten Flüssigkeit beobachtet werden. Bei ganz reinem Wasser, das vollkommen erschütterungsfrei und ganz langsam abgekühlt wird, läßt sich durchaus eine Unterkühlungstemperatur von minus 70 Grad Celsius erreichen. Es ist eine Partyfrage, ob Wasser schneller - also schon bei einer höheren Temperatur - gefriert, wenn man es vorher abgekocht hat. Das ist in der Tat so, und der Grund dafür ist, daß sich beim vorherigen Kochen winzigste Wasserbläschen in der Flüssigkeit einlagern, die anschließend als Kristallisationskeime wirken können. Überdies ist es möglich, daß sich beim Erhitzen winzigste Partikel von der Gefäßinnenwand ablösen können, die anschließend ebenfalls das Erstarren fördern. Das nicht abgekochte Wasser friert dann in vielen Fällen aufgrund des Unterkühlungseffektes erst etwas später.

Unterkühlte Flüssigkeiten spielen im Alltag durchaus eine große Rolle - als Fensterscheiben. Glas ist nämlich im physikalischen Sinne kein Festkörper, sondern eine Flüssigkeit, die nicht vollkommen erstarrt ist. Daher fließen Gläser unter dem Einfluß der Schwerkraft auch ganz langsam nach unten. Alle Kirchenfenster sind unten ein wenig dicker als oben.

Was beim Gefrieren von Flüssigkeiten die Unterkühlung, ist beim Sieden der Siedeverzug. Erhitzt man reines Wasser ganz langsam und ohne Erschütterungen, so lassen sich Temperaturen weit oberhalb von 100 Grad Celsius erreichen, ohne daß das Wasser kocht. Doch wehe, jetzt entsteht doch die erste Dampfblase oder das Gefäß wird angestoßen: Das kochend heiße Wasser kann dann explosionsartig verdampfen. Durch Siedeverzug, der ja auch bei noch gefährlicheren Substanzen wie Säuren oder Laugen auftreten kann, sind schon viele schlimme Unfälle in Laboratorien und in der Industrie verursacht worden. Daher kommen sogenannte Siedesteine zum Einsatz, die für die Bildung von Dampfblasen sorgen und einen Verzug beim Sieden verhindern.