Die Überschrift gefällt mir, weil sie neugierig macht. Eigentlich müsste die Überschrift aber "Die Dichteanomalie des Wassers" lauten. Aber wir trocken klingt das? Und wer versteht das schon :)
Bevor ich auf das "unnormale "Wasser" eingehe, beschreibe ich zunächst, was mit einer Flüssigkeit passiert, wenn sie erwärmt wird.
Wenn wir von einer gegebenen Menge Flüssigkeit ausgehen, dann braucht diese normalerweise mehr Platz, wenn sie wärmer wird. Sie dehnt sich aus. Wenn sie sich abkühlt, braucht sie demnach weniger Platz. Das gilt auch wenn eine Flüssigkeit ihre Zustandsform ändert, d. h. in den festen oder gasförmigen Zustand übergeht. Wenn eine Flüssigkeit in den gasförmigen Überstand übergeht, wird der Platzbedarf übrigens sprunghaft größer. Dieses Phänomene werden in der Fachsprache so beschrieben: Die Dichte einer Flüssigkeit verändert sich in Abhängigkeit von der Temperatur.
Beim Wasser ist das alles etwas anders eben unnormal!
Wenn wir von 4°C kalten, flüssigen Wasser ausgehen, dann benötigt die gleiche Menge an Wasserteilchen mehr Platz sobald das Wasser wärmer oder kälter wird. 1°C kaltes, flüssiges Wasser und genauso auch 7°C kaltes Wasser brauchen also mehr Platz als 4°C kaltes Wasser. Wir merken uns: Wasser braucht bei 4°C am wenigsten Platz (Fachsprache: Bei 4°C hat Wasser die größte Dichte). Das ist im Vergleich mit anderen Flüssigkeiten unnormal! Genauso unnormal ist, dass Wasser mehr Platz braucht, wenn es zu Eis gefriert. Flüssigkeiten nehmen im festen Zusand in der Regel weniger Platz ein als im festen Zustand. Dieses unnormale Wasser ist für das Überleben der Fische bei eisigen Temperaturen sehr wichtig.
Es gibt zwei weitere Blogeinträge, die das Thema noch klarer machen:
- Warum erfrieren Fische nicht?
- Wasser wird mehr
- Wie kann Wasser sein?
Letztlich dehnen sich zumeist alle Stoffe aus, wenn sie wärmer werden. Deshalb passt auch dieser Blogeintrag hierher.
- Warme und kalte Luft