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Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

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Alt 12.08.2009, 20:13   #1   Druckbare Version zeigen
Acetyl-Coenzym A Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
Ein See gefriert zuerst oben

Ich habe eine Frage:

Unser Chemielehrer hat uns den Auftrag gegeben, wir sollen herausfinden (mit dem Teilchenmodell) warum ein See zuerst oben zugefriert.

Ich habe mir schon gedanken gemacht, und zwar weiss ich, dass das Wasser bei 4°C am schwersten ist, und Eis leichter ist. Dies hat er jedoch nicht als ganz richtige Antwort zählen lassen.

Könnt ihr mir helfen?

Danke!

Gruss:
Acetyl-Coenzym A
Acetyl-Coenzym A ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.08.2009, 20:21   #2   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Ein See gefriert zuerst oben

Was ist denn beim Gefrieren kälter? Die Luft oder das Wasser?
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.08.2009, 20:32   #3   Druckbare Version zeigen
Acetyl-Coenzym A Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Ein See gefriert zuerst oben

Das Wasser und die Luft ist 0°C.
Acetyl-Coenzym A ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.08.2009, 20:37   #4   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Ein See gefriert zuerst oben

Bei exakt 0°C gefriert Wasser nicht.
bm ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.08.2009, 22:27   #5   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Ein See gefriert zuerst oben

Zitat:
Zitat von Acetyl-Coenzym A Beitrag anzeigen
Unser Chemielehrer hat uns den Auftrag gegeben, wir sollen herausfinden (mit dem Teilchenmodell) warum ein See zuerst oben zugefriert.
Das kälteste Wasser befindet sich oben, und genau da findet auch die Wärmeabgabe statt. Aber was hat das mit dem Teilchenmodell zu tun?

Wasser gefriert durchaus bei exakt 0 °C. Nur die Luft muss kälter sein, damit ein Wärmeübergang stattfindet.

Gruß,
Franz
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Alt 13.08.2009, 19:47   #6   Druckbare Version zeigen
Acetyl-Coenzym A Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 12
AW: Ein See gefriert zuerst oben

Danke erstmal, ich werde das abklähren.

Gruss:

Acetyl-Coenzym A
Acetyl-Coenzym A ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.08.2009, 09:06   #7   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Ein See gefriert zuerst oben

Zitat:
Zitat von bm Beitrag anzeigen
Was ist denn beim Gefrieren kälter? Die Luft oder das Wasser?
Was hat das aber mit dem Problem zu tun? Wenn der betreffende Stoff nicht die Dichteanomalie des Wassers aufweist, dann sollten die erstarrten Bestandteile doch einfach zu Boden sinken.

Gruß

arrhenius
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Alt 14.08.2009, 10:16   #8   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Ein See gefriert zuerst oben

Zitat:
Zitat von ehemaliges Mitglied Beitrag anzeigen
....was die Frage aufwirft, wo das Gefrieren beginnt, wenn von unten her gekühlt wird.
Ich bin aber davon ausgegangen, dass von oben her gekühlt wird.

Man stelle sich ein hinreichend großes Gefäß vor, welches mit flüssiger Stearinsäure gefüllt ist, die eine Temperatur gerade oberhalb der Schmelztemperatur aufweist. Bei Kühlung durch kalte luft von oben sollte sich doch feste Stücke von Stearinsäure bilden, die dann nach unten sinken und so die Stearinsäure zunehmend abkühlen.

Mache ich da einen Denkfehler?

Gruß

arrhenius
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Alt 14.08.2009, 12:07   #9   Druckbare Version zeigen
rainbowcolorant Männlich
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AW: Ein See gefriert zuerst oben

Zitat:
....was die Frage aufwirft, wo das Gefrieren beginnt, wenn von unten her gekühlt wird.
In meiner grenzenlosen Naivität hätte ich angenommen, dass sich dann die ersten Eisstücke unten bilden und nach oben steigen, vorausgesetzt, dass die Auftriebskräfte stärker sind als Adhäsions- und Reibungskräfte, die die Stücke am Boden halten könnten.
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Alt 14.08.2009, 14:03   #10   Druckbare Version zeigen
rainbowcolorant Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.691
Blog-Einträge: 7
AW: Ein See gefriert zuerst oben

Heißt das, der Vorgang läuft in etwa so ab wie von mir vorhergesagt?

Mit Reibung habe ich eher Verzahnungen zwischen dem Eis und allfälligen festen rauen Oberflächen wie Steine gemeint.
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Alt 14.08.2009, 14:37   #11   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Ein See gefriert zuerst oben

Ich bin endgültig verwirrt.

Gruß

arrhenius
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Alt 14.08.2009, 14:54   #12   Druckbare Version zeigen
rainbowcolorant Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.691
Blog-Einträge: 7
AW: Ein See gefriert zuerst oben

Wieso verwirrt? Was ist deiner Meinung nach falsch oder unverständlich? Es hat sich als belegt herausgestellt, dass das Eis Sich 1) immer zuerst in der Nähe der "Kälte" bildet und 2) auf dem Wasser schwimmt. Bei der Stearinsäure verhält es sich insofern anders, als die festen Brocken in der Flüssigeit natürlich untergehen, weil da keine Anomalie besteht. Ich sehe keine Widersprüche, insbesondere nicht zu dem, was du vorher geschrieben hast.

Gruß Werner
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Alt 14.08.2009, 17:08   #13   Druckbare Version zeigen
Laika  
Mitglied
Beiträge: 794
AW: Ein See gefriert zuerst oben

Die Diskussion bezüglich des Gefrierpunktes von Wasser mag für Euch durchaus von Interesse sein, doch bezweifle ich,dass diese Erörterung CoA weiterhilft.
Ich denke hinsichtlich des Teilchenmodells sind u.a. H-Brücken gemeint.



Laika
Laika ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.08.2009, 17:09   #14   Druckbare Version zeigen
Chfala Männlich
Mitglied
Beiträge: 676
AW: Ein See gefriert zuerst oben

Wenn man ein Glas Wasser auf eine Kühlplatte stellt und extrem langsam runterkühlt müsste doch trozdem zuerst an der Oberfläche das Gefrieren anfangen...
__________________
Gruß Begga Sepp
Chfala ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.08.2009, 18:21   #15   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Ein See gefriert zuerst oben

Bei "Teilchenmodell" denke ich immer an den Teilchen-Welle-Dualismus.
Zwar gibt es auf einem See durchaus Wellen (wenn der Wind weht oder jemand ins Wasser springt), aber einen Zusammenhang mit dem Gefrieren kann ich trotzdem nicht erkennen.

Natürlich ist es möglich, Wasser unten zuerst gefrieren zu lassen.
Ebenso kann man die Schmelze eines Stoffs, der keine Dichteanomalie hat, oben zuerst erstarren lassen.
Das hängt einfach davon ab, wie schnell die Wärme abgeführt wird - man muss die Konvektion überlisten...

Gruß,
Franz
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