Thermische Schichtung von Flüssigkeiten

Wissenschaft Naturwissenschaften allgemein
#1

Gibt es eine Flüssigkeit, deren wärmerer Anteil nach unten steigt (abfällt)?
Wärmeres Wasser steigt nach oben, sagt man, z. B. „Schwerkraft-Heizung“, aber im Winter sammelt sich in den Seen das ca. 4 Grad warme Wasser unten im Gewässer.
Gibt es andere Flüssigkeiten, die bei ca. 50 Grad Eigentemperatur, gegenüber der gleichartigen Flüssigkeit bei ca. 20 Grad nach unten „abfallen“?
Die oben aufgeführte Analogie zum Wasser scheint zumindest die prinzipielle Möglichkeit nicht auszuschließen.
Da muss es doch eine systematische Analogie zum Wasser bei anderen Flüssigkeiten geben.

Wer kann hierzu Hinweise geben?

#2

Sorry, da bin ich nicht mehr auf dem neuesten Stand. Aber: Ich könnte mir denken, dass man solche Flüssigkeiten heutzutage „designen“ könnte, je nach Bedarf. Vielleicht reichen auch schon Mischungen. Schau mal einige Phasendiagramme an, um eine Idee zu bekommen, wie die Dichte von der Temperatur abhängt. Das Wasser als solches ist natürlich eine extreme Ausnahme! Sicher kann man dort nach langer Forschung etwas entsprechendes entwickeln.Aber erstmal, wie vorgeschlagen, nachsehen, was schon da ist. Gruss GH

#3

leider kann ich hier nicht helfen
nicht mein Fachgebiet
weiterhin viel Erolg
Jürgen

#4

Hallo Gnom

Die Antwort auf deine Frage ist ziemlich einfach. Wasser hat bei 4 Grad Celsius die höchste Dichte, d.h. ist pro m³ schwerer als zu jeder anderen Temperatur. In dieser Eigenschaft ist Wasser so weit ich weiß einzigartig, physikalisch „normales“ verhalten fast aller Stoffe ist es aber sich auszudehnen wenn sie Wärmer werden. Das hängt mit der thermischen Bewegung der einzelnen Teilchen zusammen.
Einen Stoff zu konstruieren, welcher solche Eigenschaften hat wie du sie dir wünschst wird sich also als schwierig herausstellen.
Gruß
Kolput

#5

Guten Tag,

wie schon richtig am Beispiel des Wassers bemerkt wurde, gibt es Flüssigkeiten die diese Dichteanomalien zeigen (Minimum der Dichte bei einer bestimmten Temperatur). Normal ist eine stetige Ausdehnung durch die Molekularbewegung bei Temperaturerhöhung und damit eine Verringerung der Dichte. Beim Wassermolekül ist das große Dipolmoment dafür verantwortlich. Ich weiß nicht, welche andere Effekte es gibt, um diese Dichteanomalien hervorzurufen. Ich habe auch noch nichts davon gehört, dass man die Dichteanomalien maßschneidern. Theoretisch ist es möglich.
Gruß
Gerhard

#6

Möchte noch hinzufügen, dass Wasser eine Substanz mit sehr hoher molarer Dichte und auch extremem Brechungskoeffizienten ist. Das sog. „Wasser“ ist eine sehr komplexe chemische Struktur. Die Ausnahmen, die hier auftreten, führen insgesamt zu diesem aussergewöhnlichen Verhalten. Viel Erfolg beim Nachsuchen.
Gruss GH

#7

Tut mir leid, da kann ich dir nicht helfen, ich weiß nicht wann ich so blöd war, mich als Experte für Physik anzugeben :smiley:

#8

Hier findest du ein paar Stoffe die wie Wasser eine Dichteanomalie aufweisen. Ob es eine andere Flüssigkeit gibt die wie das Wasser eine Dichteanomalie hat und gerade bei 20° C weis ich leider nicht.
-> http://de.wikipedia.org/wiki/Dichteanomalie

beste Grüße pedr01988