Wärmelehre Lösungen.

Präsentation zum Thema: "Wärmelehre Lösungen."—  Präsentation transkript:

1 Wärmelehre Lösungen

2 4 Volumenänderung von Körpern bei Temperatur-änderung

3 4.3 Anomalie des Wassers

4 4.3 Anomalie des Wassers

5 4.3 Anomalie des Wassers seine größte Dichte.

6 4.3 Anomalie des Wassers seine größte Dichte.
Von 0°C bis 4°C zieht es sich bei Erwärmung zusammen.

7 4.3 Anomalie des Wassers seine größte Dichte.
Von 0°C bis 4°C zieht es sich bei Erwärmung zusammen. Erst oberhalb 4°C dehnt es sich aus.

8 4.3 Anomalie des Wassers

9 4.3 Anomalie des Wassers

10 4.3 Anomalie des Wassers

11 4.3 Anomalie des Wassers

12 4.3 Anomalie des Wassers

13 4.3 Anomalie des Wassers Anomalie des Wassers

14 4.3 Anomalie des Wassers Anomalie des Wassers
Wasser hat eine besondere Eigenschaft, die es von fast allen anderen Flüssigkeiten unterscheidet. Es hat bei 4 °C sein kleinstes Volumen und damit seine größte Dichte. Dieses nicht normale thermische Verhalten von Wasser wird in der Physik als Anomalie des Wassers bezeichnet.

15 4.3 Anomalie des Wassers Anomalie des Wassers
Wasser hat eine besondere Eigenschaft, die es von fast allen anderen Flüssigkeiten unterscheidet. Es hat bei 4 °C sein kleinstes Volumen und damit seine größte Dichte. Dieses nicht normale thermische Verhalten von Wasser wird in der Physik als Anomalie des Wassers bezeichnet. Bei Temperaturen über 4 °C verhält sich Wasser wie andere Flüssigkeiten. Bei Erhöhung der Temperatur dehnt es sich aus, bei Verringerung der Temperatur wird sein Volumen kleiner.

16 4.3 Anomalie des Wassers Anomalie des Wassers
Wasser hat eine besondere Eigenschaft, die es von fast allen anderen Flüssigkeiten unterscheidet. Es hat bei 4 °C sein kleinstes Volumen und damit seine größte Dichte. Dieses nicht normale thermische Verhalten von Wasser wird in der Physik als Anomalie des Wassers bezeichnet. Bei Temperaturen über 4 °C verhält sich Wasser wie andere Flüssigkeiten. Bei Erhöhung der Temperatur dehnt es sich aus, bei Verringerung der Temperatur wird sein Volumen kleiner. Kühlt sich Wasser unter 4 °C ab, so wird sein Volumen bis 0 °C wiederum größer. Gefriert dann das Wasser, so dehnt es sich weiter aus.

17 4.3 Anomalie des Wassers Anomalie des Wassers
Wasser hat eine besondere Eigenschaft, die es von fast allen anderen Flüssigkeiten unterscheidet. Es hat bei 4 °C sein kleinstes Volumen und damit seine größte Dichte. Dieses nicht normale thermische Verhalten von Wasser wird in der Physik als Anomalie des Wassers bezeichnet. Bei Temperaturen über 4 °C verhält sich Wasser wie andere Flüssigkeiten. Bei Erhöhung der Temperatur dehnt es sich aus, bei Verringerung der Temperatur wird sein Volumen kleiner. Kühlt sich Wasser unter 4 °C ab, so wird sein Volumen bis 0 °C wiederum größer. Gefriert dann das Wasser, so dehnt es sich weiter aus. Während Wasser von 0 °C eine Dichte von etwa 1 g/cm³ hat, beträgt die Dichte von Eis bei 0 °C 0,92 g/cm³

18 4.3 Anomalie des Wassers Anomalie des Wassers
Wasser hat eine besondere Eigenschaft, die es von fast allen anderen Flüssigkeiten unterscheidet. Es hat bei 4 °C sein kleinstes Volumen und damit seine größte Dichte. Dieses nicht normale thermische Verhalten von Wasser wird in der Physik als Anomalie des Wassers bezeichnet. Bei Temperaturen über 4 °C verhält sich Wasser wie andere Flüssigkeiten. Bei Erhöhung der Temperatur dehnt es sich aus, bei Verringerung der Temperatur wird sein Volumen kleiner. Kühlt sich Wasser unter 4 °C ab, so wird sein Volumen bis 0 °C wiederum größer. Gefriert dann das Wasser, so dehnt es sich weiter aus. Während Wasser von 0 °C eine Dichte von etwa 1 g/cm³ hat, beträgt die Dichte von Eis bei 0 °C 0,92 g/cm³ Deshalb schwimmt Eis auf Wasser. Das Verhältnis der Dichten von Eis und Wasser ist auch der Grund dafür, dass sich bei einem Eisberg etwa 9/10 unter Wasser und nur etwa 1/10 über Wasser befinden.

19 4.3 Anomalie des Wassers

20 4.3 Anomalie des Wassers Bedeutung der Anomalie des Wassers

21 4.3 Anomalie des Wassers Bedeutung der Anomalie des Wassers

22 4.3 Anomalie des Wassers Bedeutung der Anomalie des Wassers
Im Sommer wird das Wasser von der Sonne erwärmt. Das leichtere, wärmere Wasser bleibt an der Oberfläche und wird durch Wind in den oberen Schichten vermischt. Tiefer liegende Schichten sind kühler. Es bildet sich eine charakteristische Temperaturschichtung heraus. Diese Temperaturschichtung des Wassers kann man z. B. beim Baden feststellen. Je größer die Tiefe ist, umso niedriger wird die Temperatur des Wassers.

23 4.3 Anomalie des Wassers Bedeutung der Anomalie des Wassers
Im Sommer wird das Wasser von der Sonne erwärmt. Das leichtere, wärmere Wasser bleibt an der Oberfläche und wird durch Wind in den oberen Schichten vermischt. Tiefer liegende Schichten sind kühler. Es bildet sich eine charakteristische Temperaturschichtung heraus. Diese Temperaturschichtung des Wassers kann man z. B. beim Baden feststellen. Je größer die Tiefe ist, umso niedriger wird die Temperatur des Wassers.

24 4.3 Anomalie des Wassers Bedeutung der Anomalie des Wassers
Im Sommer wird das Wasser von der Sonne erwärmt. Das leichtere, wärmere Wasser bleibt an der Oberfläche und wird durch Wind in den oberen Schichten vermischt. Tiefer liegende Schichten sind kühler. Es bildet sich eine charakteristische Temperaturschichtung heraus. Diese Temperaturschichtung des Wassers kann man z. B. beim Baden feststellen. Je größer die Tiefe ist, umso niedriger wird die Temperatur des Wassers. Im Herbst ist die Sonneneinstrahlung geringer. Auch die Luft ist kühler. Das Wasser kühlt sich allmählich ab. Durch Strömungen erfolgt eine Durchmischung des Wassers und damit auch ein Temperaturausgleich.

25 4.3 Anomalie des Wassers Bedeutung der Anomalie des Wassers

26 4.3 Anomalie des Wassers Bedeutung der Anomalie des Wassers

27 4.3 Anomalie des Wassers Bedeutung der Anomalie des Wassers
Im Winter wird bei weiterer Abkühlung wieder ein stabiler Zustand erreicht. Es bildet sich wieder eine charakteristische Temperaturschichtung heraus. Das Wasser mit der größten Dichte, also Wasser von 4 °C, sinkt nach unten. Bei weiterer Abkühlung sinkt die Temperatur des oberflächennahen Wassers weiter ab. Sie erreicht schließlich 0 °C. Das Wasser beginnt zu frieren. Da die Dichte von Eis kleiner ist als die von Wasser, schwimmt das Eis oben und bildet eine stabile Schicht. Wenn das Gewässer hinreichend tief ist, befindet sich unter dem Eis eine Wasserschicht, die am Boden eine Temperatur von 4 °C hat. An diese Verhältnisse haben sich im Wasser lebende Pflanzen und Tiere angepasst und können überleben.

28 4.3 Anomalie des Wassers Bedeutung der Anomalie des Wassers
Im Winter wird bei weiterer Abkühlung wieder ein stabiler Zustand erreicht. Es bildet sich wieder eine charakteristische Temperaturschichtung heraus. Das Wasser mit der größten Dichte, also Wasser von 4 °C, sinkt nach unten. Bei weiterer Abkühlung sinkt die Temperatur des oberflächennahen Wassers weiter ab. Sie erreicht schließlich 0 °C. Das Wasser beginnt zu frieren. Da die Dichte von Eis kleiner ist als die von Wasser, schwimmt das Eis oben und bildet eine stabile Schicht. Wenn das Gewässer hinreichend tief ist, befindet sich unter dem Eis eine Wasserschicht, die am Boden eine Temperatur von 4 °C hat. An diese Verhältnisse haben sich im Wasser lebende Pflanzen und Tiere angepasst und können überleben.

29 4.3 Anomalie des Wassers Bedeutung der Anomalie des Wassers
Im Winter wird bei weiterer Abkühlung wieder ein stabiler Zustand erreicht. Es bildet sich wieder eine charakteristische Temperaturschichtung heraus. Das Wasser mit der größten Dichte, also Wasser von 4 °C, sinkt nach unten. Bei weiterer Abkühlung sinkt die Temperatur des oberflächennahen Wassers weiter ab. Sie erreicht schließlich 0 °C. Das Wasser beginnt zu frieren. Da die Dichte von Eis kleiner ist als die von Wasser, schwimmt das Eis oben und bildet eine stabile Schicht. Wenn das Gewässer hinreichend tief ist, befindet sich unter dem Eis eine Wasserschicht, die am Boden eine Temperatur von 4 °C hat. An diese Verhältnisse haben sich im Wasser lebende Pflanzen und Tiere angepasst und können überleben. Im Frühjahr nimmt die Sonneneinstrahlung wieder zu. Es kommt zu einer allmählichen Erwärmung, zu einer Durchmischung des Wassers und damit zu einem Temperaturausgleich.