Was passiert auf molekularer Ebene wenn Wasser gefriert?
Beim Gefrieren bilden die Wassermoleküle Kristalle. Die Moleküle sind dabei über so genannte Wasserstoffbrückenbindungen miteinander verbunden. Sie beruhen auf schwachen elektrostatischen Anziehungskräften zwischen den positiv geladenen Wasserstoffatomen und den negativ geladenen Sauerstoffatomen der Wassermoleküle.
Ist es eine chemische Reaktion wenn Wasser gefriert?
Zwischen den Atomen verschiedener Mole- küle haben sich neue Bindungen gebildet. Ist das Gefrieren von Wasser zu Eis also eine chemische Reaktion? Nein, ist es nicht.
Wird beim Schmelzen Energie frei?
Die zum Schmelzen erforderliche Wärme wird als Schmelzwärme bezeichnet. Wird einer Flüssigkeit Wärme entzogen, dann geht sie bei der Erstarrungstemperatur in den festen Aggregatzustand über. Die beim Erstarren frei werdende Wärme wird als Erstarrungswärme bezeichnet. Wasser ist eine Ausnahme.
Warum gefriert Wasser bei 4 Grad?
Bei 4 Grad Celsius (°C) ist das Volumen des Wassers am kleinsten und damit die Dichte der Teilchen am größten. Jetzt kommt der spannende Punkt: Wenn das Wasser dann unter 4 °C abgekühlt wird, dehnt es sich wieder aus. Gleichzeitig vergrößert sich dadurch das Volumen des Wassers beim Gefrieren.
Wie verringert sich die thermische Energie?
Gibt ein Körper Wärme ab, so verringert sich seine thermische Energie. Nimmt er Wärme auf, so vergrößert sich seine thermische Energie. Dabei gilt für den Zusammenhang zwischen abgegebener bzw. aufgenommener Wärme Q und der Änderung der thermischen Energie:
Wie groß ist die thermische Energie von Wasserdampf?
So besitzt z.B. Wasserdampf von 100 °C eine größere thermische Energie als die gleiche Menge Wasser von ebenfalls 100 °C. Gibt ein Körper Wärme ab, so verringert sich seine thermische Energie. Nimmt er Wärme auf, so vergrößert sich seine thermische Energie.
Wie groß ist die thermische Energie von Wasser bei 0°C?
Wegen der größeren (mittleren) potentiellen Energie der Teilchen im flüssigen im Vergleich zum festen Zustand ist die thermische Energie von Wasser bei 0°C trotz gleich großer mittlerer Bewegungsenergie der Teilchen größer als die von Eis bei derselben Temperatur.
Wie dehnt sich das Wasser beim Gefrieren aus?
Beim Gefrieren dehnt sich Wasser aus. Die Moleküle im Eiskristall beanspruchen mehr Raum als im (flüssigen) Wasser. Eis hat also eine geringere Dichte und kann auf dem Wasser schwimmen. Ist das Wasser erst einmal gefroren, ändert sich die Dicht nicht mehr relevant. Unter natürlichen Bedingungen auf der Erde kommt nur eine Form von Eis vor.