Hallo!
Ich habe heute an einer Befragung teilgenommen und wurde u.a. gefragt, was schneller gefriert - Salzwasser oder normales Wasser.
Leider wurde ich nicht darüber aufgeklärt, ob meine Antwort, dasses Salzwasser sei, richtig ist.
Wer kann mir helfen und diese Frage richtig beantworten und v. a. erklären warum dies so ist.
Danke!
Hallo Fragewurm,
Leider wurde ich nicht darüber aufgeklärt, ob meine Antwort,
dasses Salzwasser sei, richtig ist.
Wer kann mir helfen und diese Frage richtig beantworten und v.
a. erklären warum dies so ist.
Hast du dir schon mal Gedanken gemacht wieso man im Winter, bei Eisbildung, Streusalz verwendet?
MfG Peter(TOO)
Servus, andjde
Salz senkt den Gefrierpunkt des Wassers, deshalb gefriert es erst bei - sorry, wenn ichs nicht mehr ganz genau weiß - glaublich 28 oder 30 Grad minus. Jedenfalls sehr viel später als Süßwasser.
Deswegen frieren auch Flüsse eher zu als das Meer. Ich habe schon oft zugefrorene Flüsse erlebt, aber erst ein- bis zweimal die zugefrorene Ostsee.
Also war deine Antwort leider falsch.
Und genau deswegen taut Salz auch gefrorenes Süßwasser wieder auf, wie mein Vorposter angedeutet hat.
Gruß Manu
Hallo,
generell Richtig, jedoch stimmt das
Salz senkt den Gefrierpunkt des Wassers, deshalb gefriert es
erst bei - sorry, wenn ichs nicht mehr ganz genau weiß -
glaublich 28 oder 30 Grad minus. Jedenfalls sehr viel später
als Süßwasser.
so nicht. Der wissenschaftliche Ausdruck dafür ist die Gefrierpunktserniedrigung, welches eine lösungsmittelspezifische kolligative Eigenschaft darstellt. Dies heißt, dass die Art des gelösten Stoffes irrelevant ist und der Effekt allein auf der Teilchenzahl beruht. Somit kann man keine Aussage über die Erniedrigung treffen, wenn man die Konzentration der Lösung nicht kennt, da diese bedingt, wie stark der Gefrierpunkt erniedrigt wird. Qualitativ bleibt die Aussage richtig. Deine Schätzwerte sind jedoch für Meere deutlich übertrieben, für 28°C Erniedrigung müsstest du gut 400g Salz in 1kg Salzlösung lösen, bzw. eine Konzentration von ~>40% herstellen. Das Tote Meer hat eine Salzkonzentration von rund 28%. Es ist somit weit davon entfernt. Die Ostsee friert bei maximal 2% Kochsalz ohne Betrachtung von andren Fremdstoffen und Unterkühlungseffekten theoretisch ab einer Wassertemperatur von -1,3°C. Es ist spät, ich hoffe ich habe mich nicht vertippt. Die anderen Effekte spielen hierbei jedoch eine wichtige Rolle, da die Eisdeckenbildung stark von Wassermenge, Bewegung etc. abhängt.
Gibts auch bei Wiki: http://de.wikipedia.org/wiki/Gefrierpunktserniedrigung
lg, Sabrina
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Servus, Sabrina,
lieben Dank für die genaue Erläuterung. Ich sollte mich echt mal wieder etwas tiefer in die Materie reinknien. Früher wußte ich das mal. Aber ich wollte der UP halt nur klarmachen, daß eben Salzwasser später gefriert.
Aber da wir schon dabei sind:
Die Donau und der Regen haben beide relativ starke Strömung und frieren dennoch desöfteren zu. Ich glaube mich zu erinnern, daß das erste Mal, als ich bewußt miterlebt habe, daß sowohl Ost- als auch Nordsee zufroren (1990 oder 1991?) etwa 2 Wochen lang Temperaturen um minus 20 - 25 Grad herrschten (gut, haben wir im Bayerischen Wald etwas öfter als da oben). Da waren aber unsere Flüsse schon längst dicht. Bist du sicher, daß sich da der Gefrierpunkt nur auf - 1,8 Grad senkt (wg. der Salzkonzentration)?
Ich denke mal, mehrere Tage hintereinander unter 10 - 12 Grad minus wird es doch wohl an der See auch regelmäßig geben, oder? Und dann kann doch z.B. in Hafenbecken dieser eigentlich relativ „warme“ Gefrierpunkt nicht ganz stimmen, oder?
Ich kann mich natürlich auch täuschen, weil ich nicht berücksichtigt habe, daß Deutschlands Kältepol bei mir in der Nähe ist (z.B. 3 Nächte lang - 47 Grad im Winter 1987/1988), und somit auch zumindest in der Nähe des (Flusses) Regen.
Merci erstmal, und vielleicht kannst du mir da weiterhelfen.
LG manu
Hallo,
Aber da wir schon dabei sind:
Die Donau und der Regen haben beide relativ starke Strömung
und frieren dennoch desöfteren zu. Ich glaube mich zu
erinnern, daß das erste Mal, als ich bewußt miterlebt habe,
daß sowohl Ost- als auch Nordsee zufroren (1990 oder 1991?)
etwa 2 Wochen lang Temperaturen um minus 20 - 25 Grad
herrschten (gut, haben wir im Bayerischen Wald etwas öfter als
da oben). Da waren aber unsere Flüsse schon längst dicht. Bist
du sicher, daß sich da der Gefrierpunkt nur auf - 1,8 Grad
senkt (wg. der Salzkonzentration)?
Also ich muss sagen, dass ich mich von den Werte nur auf Wiki verlassen habe, ich hab jetzt nicht im Atkins geblättert. Lt Wiki weißt die Ostsee einen Salzgehalt von 0,2-2% auf. Der Schmelzpunkt von Wasser erniedrigt sich um 1,86K je gelöstem Mol Teilchen in 1kg. 2%=20g in 1kg. 20g/58,5 g/mol=0,34mol, *2 wg. Dissoziation macht rund 0,7mol Ionen in 1kg Wasser. Multipliziert mit den 1,86K/mol kommt man auch 1,3K. Das ist jetzt alles grob gerundet, dazu kommt, dass der Salzgehalt nicht nur NaCl ist, sondern auch noch andere Salze vorliegen, die andere Molmassen und Dissoziationschemen haben. Dies wird aber nur vergleichsweise geringe Unterschiede bedingen.
Ich denke mal, mehrere Tage hintereinander unter 10 - 12 Grad
minus wird es doch wohl an der See auch regelmäßig geben,
oder? Und dann kann doch z.B. in Hafenbecken dieser eigentlich
relativ „warme“ Gefrierpunkt nicht ganz stimmen, oder?
Es gibt zusätzliche Einflüsse durch sonstigen Eintrag. Gerade in Hafengegenden könnte ich mir vorstellen, dass Petrolstoffe auch einen merklichen Einfluss haben. Dazu kommen Unterkühlungseffekte (http://de.wikipedia.org/wiki/Unterkühlung_(Thermodyn…), die locker -7K bedingen, dies jedoch auch bei Flusswasser!
Des weiteren spielt die Wassermasse an sich eine große Rolle. So müssen die -10°C eben nicht nur die Lufttemperatur über dem Wasser sein, sondern die Wassertemperatur selbst. Ein Meer muss dazu erst einmal deutlich abkühlen, Tidenhub sorgt für eine gute Durchmischung, wenn auch bei der Ostsee weniger als bei der Nordsee. Somit hat man viel Wasser abzukühlen. Ein Fluss hat da das Problem, dass hier vergleichsweise wenig Wasser abzukühlen ist, zudem hat ein Fluss - verglichen mit einem Meer - mehr Grenzflächen zur Umgebung, so dass hier die Wärme besser entzogen werden kann. Selbst bei schnellem Fluss gibt es dazu immer einmal keine Bereiche, die ruhiger liegen und die Kristallbildung erleichtern.
Die Wärmespeichereffekte sind ja bald wieder gut auf den Wetterkarten zu erkennen. Im Winter sind die Küstengebiete bekannterweise führend was die Temperaturen angeht. Bei Flüssen ist dies seltener der Fall und hat dann eher mit dem durch den Fluss bedingten Relief zu tun als mit der abgegebenen Energie.
lg, Sabrina
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Hallo,
deine Modellvorstellungen sind schon etwas naiv.
Die Donau und der Regen haben beide relativ starke Strömung
und frieren dennoch des öfteren zu.
die Strömung an sich kann ja auch das Zufrieren nicht
verhindern.
Allerdings kommt das Wasser ja irgendwo her, wo es ganz
offenbar noch nicht gefroren war, also z.B. aus einem Gebirge.
Als Regen fällt es da in flüssiger Form und läuft an der
Oberfläche oder über innere Schichten ab. Dabei wird es
evtl. sogar noch angewärmt (im inneren von Bergen ist
kein Frost).
Um einzufrieren muß es als normal an die Oberfläche kommen
und dann noch genügend Wärme an die Umgebung abgeben.
Das dauert aber (z.B. wegen der hohen Wärmekapzität).
Außerdem wird das Wasser auch von unten gewärmt
(Wärmekapazität des Flussbettes).
Einfrieren von Flüssen wird auch dadurch begünstigt,
dass Wasser als Schnee fällt und nicht wegfließt.
Die Flüsse haben also weniger Zufluss.
Ich glaube mich zu
erinnern, daß das erste Mal, als ich bewußt miterlebt habe,
daß sowohl Ost- als auch Nordsee zufroren (1990 oder 1991?)
etwa 2 Wochen lang Temperaturen um minus 20 - 25 Grad
herrschten (gut, haben wir im Bayerischen Wald etwas öfter als
da oben). Da waren aber unsere Flüsse schon längst dicht. Bist
du sicher, daß sich da der Gefrierpunkt nur auf - 1,8 Grad
senkt (wg. der Salzkonzentration)?
Das Zufrieren von Meeren ist eine ganz andere Sache.
In Küstennähe mit geringer Wassertiefe geht das ja noch
recht einfach, aber auch da erfolgt ja ständig ein
Wasseraustausch. Bei größerer Tiefe ist aber soviel Wärme
in den tieferen Wasserschichten gespeichert, dass es
sehr viel länger dauert, als bei einem vergleichsweise
flachen Fluss oder See.
Auf Grund der Wasseranormalie sinkt nämlich das kalte
Wasser immer wieder nach unten und warmes kommt hoch.
Bei Flüssen mit ordentlicher Strömung gibt es kaum eine
Schichtung, aber Seen frieren deshalb erst zu, wenn am
Boden die Temp. auf ca. 4°C runter ist.
Ich denke mal, mehrere Tage hintereinander unter 10 - 12 Grad
minus wird es doch wohl an der See auch regelmäßig geben,
oder? Und dann kann doch z.B. in Hafenbecken dieser eigentlich
relativ „warme“ Gefrierpunkt nicht ganz stimmen, oder?
Zwischen Lufttemperaturen und Wassertemp. gibt es keinen
so festen Zusammenhang, weil das Wasser eben einen riesigen
Wärmespeicher darstellt.
Ist beim Boden eigentlich auch so, aber da kann die Temp.
ja nur durch Wärmeleitung abgesenkt werden, bei Wasser
spielt aber die Konvektion eine wesentliche Rolle.
Gruß Uwi
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nix
Ausprobieren!
Was meinst du mit schneller? Bei sinkender Temperatur gefriert Süßwasser eher. Wenn man je einen Liter Süß- und Salzwasser in flüssigen Stickstoff gibt, wo die Temperatur weit unter dem Gefrierpunkt von beiden liegt, würde ich auf das Salzwasser tippen, da das Salz mehr Partikel zur Kristallbildung liefert. Da bin ich mir aber nicht sicher. Ich folgere aus der Tatsache, das reines Wasser bei -30°C flüssig ist und sobald man es mit Partikeln versetzt, sofort gefriert.
Heißes Wasser friert jedenfalls schneller als kaltes.