Wasser
(aus Implosion Nr. 5)
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.