Wie kalt kann man fließendes Wasser machen?

Hallo allerseits!

Man sieht ja im Winter oft, dass stehende Gewässer zufrieren, während Flüsse noch eisfrei sind.
Meine Fragen dazu:

  • Warum gefriert das Wasser in den Flüssen nicht?
  • Wie kalt kann man Wasser machen, ohne dass es gefriert (durch schnelle Bewegung)?

Grüße

turingulm

Hi…

Man sieht ja im Winter oft, dass stehende Gewässer zufrieren,
während Flüsse noch eisfrei sind.
Meine Fragen dazu:

  • Warum gefriert das Wasser in den Flüssen nicht?
  • Wie kalt kann man Wasser machen, ohne dass es gefriert
    (durch schnelle Bewegung)?

Meine Theorie dazu:

Wasser hat bekanntermaßen seine höchste Dichte bei 4 °C. In einem zugefrorenen See befindet sich daher unter der Eisdecke eine Menge Wasser, das immer noch 4 °C hat. Würde man den gleichen See ständig umrühren, müsste die gesamte Wassermenge auf 0 °C abgekühlt werden, bevor sich Eis bildet. Dann würde der See schnell bis zum Boden durchfrieren (Erdwärme ignoriere ich mal).

Es gibt allerdings einen gegenläufigen Effekt: Im gerührten See ist die Oberflächentemperatur höher, damit auch der Temperaturunterschied zwischen Wasseroberfläche und Luft, so daß dem Wasser mehr Wärmeenergie pro Zeiteinheit entzogen wird - die durchschnittliche Wassertemperatur sinkt also schneller als im ungerührten See.

Wenn meine Theorie korrekt ist, wirkt sich dieser Effekt weniger stark aus als die viel größere zu kühlende Wassermenge.

Zu Deiner zweiten Frage: Das bedeutet, man kann Wasser durch ständige Bewegung unter 0 °C nicht flüssig halten. Tatsächlich gibt es hier eine umgekehrte Beobachtung: Stehendes, sauberes Wasser kann bis unter 0 °C flüssig bleiben.
Ich habe selbst einmal eine unterkühlte Bierflasche geöffnet. Dabei gefror schlagartig etwa die Hälfte des Bieres, zu meinem Glück ohne die Flasche zu sprengen.

genumi

Hallo allerseits!

Man sieht ja im Winter oft, dass stehende Gewässer zufrieren,
während Flüsse noch eisfrei sind.
Meine Fragen dazu:

  • Warum gefriert das Wasser in den Flüssen nicht?

weil es zu warm ist

  • Wie kalt kann man Wasser machen, ohne dass es gefriert
    (durch schnelle Bewegung)?

die bewegung verlangsamt den prozess, dass die moleküle feste verbindungen eingehen können. ähnlich einer bewegten, blutigen narbe. die heilt nur sehr langsam zu.
oder anders: die bewegungsenergie ist zu groß. einen anhänger kann man nur ans auto anhängen, wenn man langsam ranfährt. ist der geschwindigkeitsunterschied zu groß, braucht man ein lichtschwert und muss luke heißen, damit das anhängen gleich klappt.

bis zu welcher temperatur das geht, hängt vor allem von der masse des wassers ab, denn gerade in flüssen ist viel wärme gespeichert. bäche hingegen frieren schnell zu, weil sie wenig masse haben.

turingulm

  • Wie kalt kann man Wasser machen, ohne dass es gefriert

Reines Wasser kann man bis etwa minus 20°C unterkühlen. Bäche frieren oft vom Boden her ein. Grundeis. Gruß, eck.

ich war schon auf einigen zugefrorenen Bächen unterwegs Grundeis habe ich nicht gesehen
gruß mm

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Moin,

Reines Wasser kann man bis etwa minus 20°C unterkühlen.

Im Labor hat man es mit reinem Wasser schon auf -70°C gebracht.
In der Atmosphäre kann Wasser bis -30/-40°C, z.B. bei Wolkenbildungsprozessen, unterkühlen.

CU

Axel

Moin Markus,

Grundeis habe ich nicht gesehen

dann frag mal Betreiber von Wassermühlen.

Gandalf

http://de.wikipedia.org/wiki/Grundeis