Ein ganz besonderer Stoff

Als Laie geht man davon aus, dass es gasförmige, flüssige und feste Stoffe gibt. Bei den Flüssigkeiten gibt es welche, die frisch und munter fließen und andere, die sich nur ganz zäh in Bewegung setzen. Doch in der Physik gibt es da noch eine enorme Vielzahl von Abweichungen, vor allem aber weist das Wasser eine Reihe von Anomalien auf, die die Wissenschafter oftmals vor ein Rätsel stellen.

Die Oberfläche von Flüssigkeiten verhält sich ähnlich einer gespannten Folie. Bei keiner anderen Flüssigkeit, außer Quecksilber, ist die Oberflächenspannung so hoch wie bei Wasser. Das trägt unter anderem dazu bei, dass Wasser Tropfen bildet und dass Insekten auf dem Wasser laufen können. Die Oberflächenspannung ist aber auch ein entscheidender Faktor beim Transport des Wassers von der Wurzel in die Baumkrone – was immerhin entgegen der Schwerkraft funktioniert.

Eine weitere Abweichung von der Norm betrifft den Schmelz- und Siedepunkt des Wassers. Vergleicht man das Wasser mit der molaren Masse, dann müsste der Siedepunkt eigentlich bei ca. -80 Grad Celsius liegen. Wir wissen aber, dass dieser bei 100 Grad Celsius liegt. Ähnlich verhält es sich mit dem Schmelzpunkt, der bekanntlich bei 0 Grad Celsius liegt, der aber im Vergleich zur molaren Masse bei  -100 Grad einsetzen müsste.

Würde Wasser den üblichen Regeln der molaren Masse entsprechen, dann müsste es bei Raumtemperatur als Gas und nicht als Flüssigkeit vorliegen.

Dass Menschen und gewisse Tiere den Körper durch Transpiration kühlen können, verdanken wir dem hohen Verdampfungswärmeverhalten des Wassers.

Wasser hat eine sehr hohe spezifische Wärmekapazität. Das bedeutet, dass Wasser sehr viel Energie aufnehmen kann, ohne dabei seine Temperatur deutlich zu erhöhen. Diese Eigenschaft ist die Grundlage für die wärmeausgleichende Wirkung des Wassers im Körper. Wäre diese nicht gegeben, dann würde es für den Menschen wohl gefährlich werden, sich in der Hitze des Südens oder der Kälte des Nordens aufzuhalten.

Eine recht interessante Tatsache ist es, dass unter bestimmten Bedingungen Waser auch noch im Temperaturbereich bis zu minus 44 Grad Celsius flüssig bleiben kann. Man spricht dann von unterkühltem Wasser. Dieses kann jedoch explosionsartig gefrieren, sobald eine kleinste Verunreinigung dazu kommt, etwa ein Staubkorn.

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