Wasser

(aus Implosion Nr. 5)

Dr. Schaller, die Sonderstellung des Wassers in der Natur:

1) 4 Grad größte Dichte =Anomaliepkt. des Wassers
2) Unter allen Festkörpern und Flüssigkeiten hat Wasser mit cwasser=4,19J/kg K die größte spezif. Wärmekapazität, bei den Gasen ist es Wasserstoff mit 14.32
1 cal=4,19J, Umrechnungsfaktor stimmt mit cwasser überein (liegt an der Definition der Wärmemenge)
cLuft=1,005, cErde=1/5 cWasser

Wärmekapazität = Erwärmbarkeit, Wärmeschluckvermögen

Naturerscheinung:
a) See-, Landklima => Wasser erwärmt sich langsamer als Erde
b) bei lebendigen Organismen nur geringe Änderung der Körpertemperatur (z. B. bei Arbeiten vor Ofen)
c) Wasser guter Wärmespeicher -> Transportmedium für Wärme in Zentralheizung Golfstrom
Die Erwärmbarkeit nimmt i. a. mit steigender Temperatur etwas zu Wasser bedarf einer ca. 5mal so großen Wärmezufuhr, um sich in gleichem Maße zu erwärmen wie Erde (Steine)
Wenn man 1 m3 Wasser um 1K abkühlt, kann man mit der Wärmemenge 3 000 m3 Luft um 1 K erwärmen.
Erwärmtes Meeerwasser dringt durch Bewegung in tiefere Schichten ein -> Wasser schluckt den ganzen Sommer hindurch billige Wärme und heizt damit im Winter die unteren Luftschichten => Ursache des ausgeglichenen ozean. Klimas
bei Gasen cP und cV unterschieden

3)Wasser hat höchste Schmelzwärme. Wärme, die notwendig ist, um einen festen Körper in einen flüssigen überzuführen, spez. Schmelzwärme für Eis: 334 kJ/kg. Daher ist es als Kühlmittel gut geeignet (Höfling: Aluminium 404)
Naturerscheinung: Eis (Gletscher) braucht zum Schmelzen große Mengen an Wärme. Für Gletscher reicht Sommerwärme nicht aus. Eis nimmt große Wärmemengen auf, bis es flüssig ist, umgekehrt gibt es große Wärmemengen ab, wenn es erstarrt -> Verzögerung der Eisbildung. spezif. Erstarrungswärme= spez. Schmelzwärme

4) Wasser hat höchste Verdampfungswärme. Die einer Flüssigkeit zugeführte Wärmemenge dient ab dem Siedepkt. nur dazu die Flüssigkeit in den gasförmigen Zustand zu überführen (zu verdampfen). Es findet keine Temperaturerhöhung statt. Die hierzu notwendige Wärmemenge ist die Verdampfungswärme

spezif. Verdampfungswärme 2257 kJ/kg
Naturerscheinung: Wenn wir schwitzen, verdampfen wir Wasser-> Abgabe von Wärme=> Eigentemp. des Menschen bleibt bei 37 Grad. Wäre die Verdampfungswärme kleiner, müßten wir erheblich mehr schwitzen (-> größere Belastung von Herz und Kreislauf)
Wasser nimmt große Wärmemenge auf bis es gasförmig ist. Umgekehrt gibt es große Wärmemengen ab, bis es flüssig ist spezif. Kondensationswärme = spezif. Verdampfungswärme

5) Wasser hat höchste Dielektrizitätskonstante Ein Kondensator kann mehr Ladung speichern, wenn er eine isolierende Zwischenschicht mit möglichst großer Dielektr.- konstante e hat. eWasser=81 (keramische Spezialmassen >100)

Wasser ist das ideale Lösungsmittel, weil es höchte Dielektr.- konst. hat.
Wird ein "Salz" in Wasser gelöst, zerfällt es in Ionen. Die Wassermoleküle treten zwischen sie und verhindern Wiedervereingung. Wasser hat hohe Trennfähigkeit Wenn andere Stoffe auch im Wasser gelöst werden, sind dadurch Neugruppierungen möglich

6) Schnee hat hohes Reflektionsvermögen und geringes Wärmeleitvermögen. Wegen der eingeschlossenen Luft erscheint der Schnee weiß (Totalreflexion an Grenzschicht)
Naturerscheinung: Bei Sonneneinstrahlung schmilzt Schnee nicht sehr schnell und schützt so Pflanzen und Tiere.

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