Wasser bei 20°C gefrieren lassen

maki94 · 22.05.11, 20:23

Es ist ja bekannt, dass der Siedepunkt von Wasser in einem Druckkochtopf (vllt. 2-3 bar) um ca 20-30°C ansteigt. Doch wie ist das mit dem Gefrierpunkt? Steigt er auch analog dazu? Wenn schon, dann könnte man die Luft in einer umgebauten Plastikflasche mit einer Fahrradpumpe auf ca. 8 bar komprimieren und das Wasser darin würde gefrieren, bei Raumtemperatur... Ist das Überhaupt möglich, oder benötigt man für diese Verschiebung des Gefrierpunktes nach oben mehrere 100 bar?!

Racer X · 22.05.11, 20:42

Erstmal ja der Gefrierpunkt ändert sich auch. Aber warum willst du das machen ? Ich kenne die genauen drücke jetzt nicht aber du hast davon absolut kein Nutzen

Wenn du es genauwissen willst musste dir mal das Spezifische gewicht etc anschauen da müssten auch irgendwo formeln sein wie man das Berechnen kann

maki94 · 22.05.11, 20:49

Weil es schon irgendwie merkwürdig ist, dass Wasser bei Raumtemperatur gefrieren kann... Is ja nicht für industrielle Zwecke, sondern nur Zum Probieren.

Racer X · 22.05.11, 20:50

Was ich Perslönlich ja ganz cool finde. Der gegenteil ist auch der fall, heißt
Je weniger druck desto niedriger der Siedepunkt. Deshalb kann man auf dem Mount Everest auch keine Eier Kochen. Weil das wasser da viel Früher siedet.

Was Lustig wäre:
Stell dir vor du bist in einer Unterdruck kammer und hast siedendes wasser in deiner Handfläche

maki94 · 22.05.11, 20:52

Hab ich jetzt auf Wikipedia gefunden

Zitat:

Der Schmelzpunkt hängt zwar vom Druck ab, allerdings nur geringfügig: Um den Schmelzpunkt um lediglich 1 K zu ändern, muss der Druck durchschnittlich um etwa 100 Bar erhöht werden. Daraus folgt, dass sich Änderungen des Atmosphärendrucks – die merkliche Änderungen des Siedepunkts bewirken können – praktisch nicht auf den Schmelzpunkt auswirken.

Schade, währe aber interessand gewesen...

Racer X · 22.05.11, 20:53

Okay diese Dimmensionen kannte ich nicht.

P.S. Mein Oberer beitrag ist wohl untergegangen

riegatoni · 22.05.11, 21:00

Ne, wasser erhöht seinen gefrierpunkt nicht, zumindest nicht weit über null.

Das sollte zwar sein, aber wasser besitzt eben auch ein paar anomalien, und es ist eben nicht so.

Da der Punkt geringster dichte bei wasser bekanntlich im flüssigen zustand ist, wird wasser bei höheren drücken bei immer niedrigeren temperaturen erst fest.

Hier mal ein link zm Phasendiagramm von Wasser:

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EDIT:

War wohl etwas zu langsam. Neben fernsehen und Chat...

Racer X · 22.05.11, 21:05

Nach den erkenntnissen hier nach würde ich mal sagen JA. Aber mal abwarten was die anderen meinen

@maki Das hier sollte eigentlich unter deine Antwort stehen

maki94 · 22.05.11, 21:05

Die geringste Dichte ist ja bei 4°C.
Heißt das dann, dass bei Überdruck das Wasser flüssig bleibt und bei Unterdruck siedet, aber nie gefrieren kann (Bei 20°C)?

riegatoni · 22.05.11, 21:12

Das die geringste Dichte bei 4° ist, will ich so nicht bestätigen. Bei normalen druck stimmt das, bei extremsten Überdruck (ein- zweihundert Bar), ändert sich aber auch der Dichtepunkt.

Was aber wichtig ist, wenn wasser gefriert, wird es schlagartig weniger dicht, da es wegen der Kristallstrucktur einiges an Volumen verschusselt..

Deshalb sinkt auch der gefreirpunkt, bei zunehmenden druck.
Genauso wie er bei abnehmenden Druck sinkt.

Der maximale gefrierpunkt ist bei ungefähr null...

Kann man alles gut in dem link von oben sehen

Zitat:

Stell dir vor du bist in einer Unterdruck kammer und hast siedendes wasser in deiner Handfläche

Das stimmt, nur wenn das WAsserlauwarm ist, dann wirst du es nicht erleben. Denn aus was bestehst du? Überwiegend wasser, und das mit 37°.. DAs wird auch teilweise verdampfen...

phil8143 · 22.05.11, 22:23

Also riegatonis Link zum Phasendiagramm beantwortet ja schonmal deine Fragen bei welchen Temperaturen/Drücken sich die Aggregatszustände ändern.

Ausserdem möchte ich euch noch darauf hinweisen, dass nicht die niedrigste, sondern die höchste Dichte des Wassers bei 4°C ist, wenn dem nicht so wäre, würden die Meere bei Kälte komplett einfrieren. Die niedrigste ist (bei Standardbed.) bei 0° in fester Form=Eis->deswegen "schwimmt" Eis auf Wasser.

Zitat:

Heißt das dann, dass bei Überdruck das Wasser flüssig bleibt und bei Unterdruck siedet, aber nie gefrieren kann (Bei 20°C)?

Nicht ganz.
Du sagst schon richtig, wenn der Druck immer weiter sinkt, bist du irgendwann an dem Punkt an dem das Wasser bei Zimmertemperatur siedet. Jetzt kommt aber erst der abstrakte Teil:

Das siedende Wasser benötigt auch eine gewisse Energie um sich aus der flüssigen Form zu lösen und in die Gas-Form überzugehen. Beim Kochen fügst du diese Energie in Form von Hitze, die von der Herdplatte ausgeht, zu.
In diesem Fall hast du aber keine Energiequelle, dh die Wassermoleküle nehmen sich die benötigte Energie aus dem sie umgebenden Wasser. Die Folge ist natürlich, dass dadurch die Temperatur fällt. So wird sich das siedende Wasser nach und nach selbst abkühlen, bis es schließlich gefroren ist.

Racer X · 23.05.11, 14:20

DAs geht auch mit wasser. Ich glaube das Prinzip ist das Unterkühlen
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riegatoni · 23.05.11, 15:29

Natürlich funktioniert das auch bei Wasser,

Durch das, dass das Wasser abgekühlt wird, und somit eigentlich gefrieren sollte, jedoch vom Volumen so eingengt ist (sofern entsprechendes Behältniss nicht platzt oder sich ausdehnt), steigt der Druck enorm hoch.

Und in obigen PPhasendiagramm sieht man je höher der Druck, bei desto tieferen Temperaturen ist es noch flüssig.

Also hab ich nun in dem Behälter -20°C kaltes flüssiges Wasser da ein sehr hoher druck herscht.

Öffne ich die falsche, kann sich das Wasser wieder ausdehnen, es herscht der norme Druck, und somit gefriert das wasser schlagartig durch, weil es kalt genug war um zu gefrieren.