Hallo,
Reibungshitze, ausserdem ist die Kufe ziemlich scharf.
leuchtet mir ein. Dann müssen die Kuven also scharf genug sein, den Wasserfilm auf dem Eis zu durchdringen, damit genügend Reibung genügend Wärme für eine Furche und damit genügend Seitenhalt zu erzeugen.
Gruß und Danke
Axel
Hi Oliver,
ich bin ja prinzipiell Deiner Ansicht, dass Schlittschuhlaufen im winterlichen Sibirien bei -40°C
nicht alleine aufgrund der Druckverflüssigung des Eises stattfindet, sondern dass hier weitere
Oberflächeneffekte eine Rolle spielen.
Deine Erklärung, die Verflüssigung fände aufgrund der Wärmeleitung in den Draht statt, ist
allerdings ebenso leicht zu wiederlegen.
Denn erstens funktioniert das Experiment auch bei Umgebungstemperaturen unterhalb 0°. Und
zweitens ist der Draht mit Eintritt in den Block quasi im thermischen Gleichgewicht mit diesem. Oder
willst Du ernsthaft behaupten, dass in 10 cm Tiefe noch irgendein nennenswerter
Temperaturgradient vorhanden wäre? Also: auch bei 25°C in der Umgebung würde die
Wärmeleitung nur direkt an den Rändern ein Aufschmelzen bewirken können, nicht aber in der
Mitte des Blocks. Ausserdem findet dass Experiment typischerweise mit Drähten oder Schnüren
statt die wesentlich dünner sind als die von Dir postulierten 1mm.
Viele Grüsse
Tom
Hi Tom
ich bin ja prinzipiell Deiner Ansicht, dass Schlittschuhlaufen
im winterlichen Sibirien bei -40°C
nicht alleine aufgrund der Druckverflüssigung des Eises
stattfindet, sondern dass hier weitere
Oberflächeneffekte eine Rolle spielen.
Och, so weit musst du gar nicht fahren, bei einer Schmelztemperaturerniedrigung von 1K kannst du noch nicht einmal das Eis auf dem Dorfteich zum Schmelzen bringen.
Deine Erklärung, die Verflüssigung fände aufgrund der
Wärmeleitung in den Draht statt, ist
allerdings ebenso leicht zu wiederlegen.
Denn erstens funktioniert das Experiment auch bei
Umgebungstemperaturen unterhalb 0°. Und
zweitens ist der Draht mit Eintritt in den Block quasi im
thermischen Gleichgewicht mit diesem. Oder
willst Du ernsthaft behaupten, dass in 10 cm Tiefe noch
irgendein nennenswerter
Temperaturgradient vorhanden wäre?
Natürlich ist der Temperaturgradient nicht sonderlich hoch, aber dafür wandert der Draht ja auch nicht sonderlich schnell durch das Eis (in der Größenordnung 10^(-5) m/s). Von daher passt das schon.
Ausserdem findet dass Experiment
typischerweise mit Drähten oder Schnüren
statt die wesentlich dünner sind als die von Dir postulierten
1mm.
Na, so viel wesentlich dünner kann der Draht ja gar nicht sein, sonst könnte er das Gewicht der angehängten Masse ja gar nicht halten. Wenn man von einer Zugfestigkeit von Stahl von 100N/mm² ausgeht, kann der Draht ja nicht Dünner als 0,7 mm sein damit er die 10kg halten kann.
Damit ergäbe sich dann aber immernoch eine Schmelztemperaturerniedrigung von gerademal 0,14K - was den -8°C kalten Eisblock im wahrsten Sinne des Wortes ziemlich kalt lässt.
Gruß
Oliver
Hi Oliver
Möglicherweise machst Du einen klitzekleinen Denkfehler:
Der Draht ist nicht eckig, sondern rund… und ausserdem unregelmäßig.
Das heisst, es gibt immer kleine Flächen, auf denen sich der Druck konzentriert, und da schmilzt das Eis dann, Draht sinkt ein bissle ein, die Stelle wird entlastet, an anderen Stellen baut sich dafür der Druck auf… usw usw usw:
Auch „rasiermesserscharf“ Geschliffene Schlittschuhkufen liegen nicht glatt auf dem Eis auf, sondern sind „wellig“.
Sprich, der Druck konzentriert sich nicht auf die Gesamte Fläche, sondern auf diskrete kleine Punkte.
Nach diesem Prinzip arbeiten auch Diamantstempelzellen für Hochdruckexperimente.
Möglicherweise ermöglicht gerade die „nichtideale Form“ zusammen mit den speziellen Eigenschaften des Wassers diese Effekte.
Gruß
Mike
Hallo,
Möglicherweise machst Du einen klitzekleinen Denkfehler:
Der Draht ist nicht eckig, sondern rund… und ausserdem
unregelmäßig.
Das ist doch egal, wenn die Fläche kleiner ist, dann muss nämlich auch gleichzeitig das Gewicht der angehängten Masse um den selben Faktor kleiner gewählt werden, damit der Draht nicht reißt. Somit ändert sich der Druck überhaupt nicht.
Das heisst, es gibt immer kleine Flächen, auf denen sich der
Druck konzentriert, und da schmilzt das Eis dann, Draht sinkt
ein bissle ein, die Stelle wird entlastet, an anderen Stellen
baut sich dafür der Druck auf… usw usw usw:
Ach, das sind doch alles Futzeleffekte. Um die Schmeltemperaturerniedrigung von den 0,1K auf die erforderliche 8K zu bringen, fehlen aber fast zwei Größenordnung. Da kannst du Nebeneffekte noch und nöcher einbringen auf den Faktor 80 kommst du schwer.
Auch „rasiermesserscharf“ Geschliffene Schlittschuhkufen
liegen nicht glatt auf dem Eis auf, sondern sind „wellig“.Sprich, der Druck konzentriert sich nicht auf die Gesamte
Fläche, sondern auf diskrete kleine Punkte.
Na, jetzt hör aber auf. So unregelmäßig, dass die Schlittschuhe auf „diskreten Punkten“ aufliegen, sind Schlittschue nun auch wieder nicht.
Kann ja sein, dass der Druck hier und da etwas größer ist, aber das macht nicht so viel aus, um das Eis zum Schmelzen zu bringen. Und hier ist der aufliegende Druck sogar noch kleiner als als beim Eisblock-Faden-Versuch und die Schmelztemperauterniedrigung im Bereich von 0,07K. (bei einer angenommenen Schlittschuhlänge von 29cm, einer Dicke von 3mm, und einer Personenmasse von 60 kg) Und fällt damit wohl wirklich nicht ins Gewicht.
Gruß
Oliver
Hallo,
Möglicherweise machst Du einen klitzekleinen Denkfehler:
Der Draht ist nicht eckig, sondern rund… und ausserdem
unregelmäßig.Das ist doch egal, wenn die Fläche kleiner ist, dann muss
nämlich auch gleichzeitig das Gewicht der angehängten Masse um
den selben Faktor kleiner gewählt werden, damit der Draht
nicht reißt. Somit ändert sich der Druck überhaupt nicht.Das heisst, es gibt immer kleine Flächen, auf denen sich der
Druck konzentriert, und da schmilzt das Eis dann, Draht sinkt
ein bissle ein, die Stelle wird entlastet, an anderen Stellen
baut sich dafür der Druck auf… usw usw usw:Ach, das sind doch alles Futzeleffekte.
Erkläre das mal den leuten, die die Diamantstempelzelle erfunden haben.
Sorry, aber auf so etwas gehe ich nicht ein.
Um die
Schmeltemperaturerniedrigung von den 0,1K auf die
erforderliche 8K zu bringen, fehlen aber fast zwei
Größenordnung. Da kannst du Nebeneffekte noch und nöcher
einbringen auf den Faktor 80 kommst du schwer.
Auch „rasiermesserscharf“ Geschliffene Schlittschuhkufen
liegen nicht glatt auf dem Eis auf, sondern sind „wellig“.Sprich, der Druck konzentriert sich nicht auf die Gesamte
Fläche, sondern auf diskrete kleine Punkte.Na, jetzt hör aber auf. So unregelmäßig, dass die
Schlittschuhe auf „diskreten Punkten“ aufliegen, sind
Schlittschue nun auch wieder nicht.
Doch. Die Herstellung einer absolut ebenen fläche ist eine ziemlich heftige aufgabe bei der Materialbearbeitung.
Kann ja sein, dass der Druck hier und da etwas größer ist,
Der Druck ist auf den auflagepunkten ziemlich hoch, aber eben Punktförmig. bei „Normalen“ Werkstoffen macht das nichts aus, weil die ja unter Druck eben nicht schmelzen.
Sorry aber ich glaube, du verstehst mich nicht:
Die reale Auflagefläche sowohl beim Fadenversuch als auch beim Schlittschuh ist eben viel geringer als bei einer „Idealen Eisfläche und idealem Schlittschuh idealem faden“ anzunehmen ist. dass hat mit der Bruchbelastung des Fadens absolut gar nichts zu tun.
Es gibt natürlich noch etwas „exotischere“ Erklärungsversuche, die von noch unbekannten zustandsformen des Wassers, insbesondere bei niedrigen Temperaturen ausgehen (Stichwort Metastabilität) Wasser ist halt ein besonderer Saft
Gruß
Mike
HAllo
Erkläre das mal den leuten, die die Diamantstempelzelle
erfunden haben.
Sorry, aber auf so etwas gehe ich nicht ein.
Von der Diamantstempelzelle war doch gar nicht die Rede. Kann ja sein, dass da die Verhältnisse anders sind.
Könnten wir mal bei einer Sache bleiben? Wir sprachen vom Schlittschuhlaufen und vom Fadenversuch und da reicht der Druck definitiv nicht!
Doch. Die Herstellung einer absolut ebenen
fläche ist eine
ziemlich heftige aufgabe bei der
Materialbearbeitung.
Ja schon, aber du machst aus „nicht absolut eben“ => „punktförmig“
Und das ist nun wirklich unsinnig.
Sorry aber ich glaube, du verstehst mich nicht:
Die reale Auflagefläche sowohl beim Fadenversuch als auch beim
Schlittschuh ist eben viel geringer als bei einer „Idealen
Eisfläche und idealem Schlittschuh idealem faden“ anzunehmen
ist. dass hat mit der Bruchbelastung des Fadens absolut gar
nichts zu tun.
Natürlich hat das was mit der Bruchbelastung des Fadens zu tun: wenn du den Draht dünner machst, reißt er.
Und dass die Druck beim Schlittschuhlaufen lokal größer sein kann als der Mittelwert glaub ich dir ja auch - aber eben nicht in der Größenordnung die dann zum Aufschmelzen erforderlich wär.
Nochmal zur Erinnerung: bei einer idealen Kufe ist die Schmelztemp.erniedrigung gerade mal lächerliche 0,07K!! Selbst wenn der Druck hier und da 10mal größer wäre, ist die Schmelztemp.erniedrigung immer noch bescheidene 0,7K. Das reicht nie und nimmer!
Es gibt natürlich noch etwas „exotischere“ Erklärungsversuche,
die von noch unbekannten zustandsformen des Wassers,
insbesondere bei niedrigen Temperaturen ausgehen (Stichwort
Metastabilität) Wasser ist halt ein besonderer Saft
Genau das war ja auch die ganze Zeit meine Rede…
Gruß
Oliver