Ich mag dieses Experiment für Kinder. Die Kinder können mit Begeisterung selber aktiv sein und es ist schon beeindruckend, wie unterschiedliche Temperaturen Wasser in Bewegung bringen.
Was wird benötigt?
- eine schmales hohes Glasgefäß, z. B. eine Vase
- Mini-Flasche oder anderes schmales, kleines durchsichtiges Gefäß
- Wasserfarbe mit Pinsel
- Faden
- warmes und kaltes Wasser
Zunächst haben wir das große Glas mit kaltem Wasser gefüllt und haben es dann mitten auf unseren Tisch gestellt. Danach wurde der Faden um den Verschluss unseres kleinen Glasgefäßes gewickelt und dabei so befestigt, dass wir das kleine Glas im großen Glas geschickt ins Wasser lassen konnten.
Das wurde dann auch gleich ausprobiert. Mmh, es wollte aber gar nicht richtig klappen. Das kleine Glas drang zwar teilweise ins Wasser, aber es konnte sicher schwimmen.
Den Kindern war schnell klar, dass da einfach zu viel Luft im Glas war. Es musste also Wasser ins Glas. An dieser Stelle machte ich den Vorschlag, farbiges und warmes Wasser zu nehmen.
Dieser Vorschlag stieß auf große Begeisterung. Schwarze Wasserfarbe wurde angerührt und mit dem Pinsel sorgfältig in das Glas gestrichen. Anschließend haben die Kinder mit einer kleinen Kanne warmes Wasser in das kleine Glas geschüttet. Jetzt stand ein neuer Tauchversuch an: Langsam und bedächtig wurde das kleine Glas ins Wasser gelassen. Ich habe die Kinder an ein Boot erinnert, was normalerweise auch nicht einfach ins Wasser geplumpst wird.
Dieser Tauchgang war erfolgreich. Das Glas ging langsam unter, gerade so schnell, wie der Faden nachgegeben wurde.
Im Wasser stieg aus dem kleinen Glas sofort schwarzes Wasser hoch (siehe Bild oben) - für Kinder ein faszinierendes Schauspiel. Nichtsdestotrotz habe ich gebeten, das Glas bis auf den Grund tauchen zu lassen, wobei es auf dem Grund aufrecht und ganz ruhig stehen bleiben sollte. Immer mehr schwarze Farbe stieg im Glas auf.
Erklärung:
Die Wasserteilchen sind bei Wärme viel beweglicher und brauchen so mehr Platz. Das bedeutet, dass sie bei Wärme nicht so eng beieinander sind. So ist das Wasser dann auch nicht so dicht. Warmes Wasser hat also eine geringere Dichte als kaltes Wasser. Bei geringerer Dichte steigt warmes Wasser nach oben.
Das ist bei der Luft auch nicht anders. Warme Luft steigt nach oben. (vgl. Wie entsteht Wind?)
Wenn zu Beginn die Flasche noch langsam runtergelassen wird, dann entweicht das schwarze Wasser primär noch durch die Bewegung. Erst im ruhigen Zustand kann man das Aufsteigen wirklich dem Temperaturunterschied zurechnen.
Bei diesem letzten Bild ist schön zu beobachten, dass wirklich das komplette warme Wasser entweicht. Es hat sich oben im großen Glas gesammelt. Nach und nach wird sich das schwarze Wasser abkühlen und sich mit dem umgebenden Wasser vermischen. Hier findet quasi automatisch ein Temperaturausgleich statt. Nach einiger Zeit hat das Wasser eine einheitliche Temperatur und Farbe.
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