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Fragenübersicht Angenommen, wir legen Eis bei -20°C in ein Mahlwerk und zermalen die Brocken zu Staub bis auf molekulare Ebene herunter. Haben wir dann flüssiges Wasser erzeugt?
1 - 17 / 17 Meinungen
12.05.2021 12:27 Uhr
Das kann ich nicht beantworten. Sehr genau kann ich aber beantworten wie man Nachbarn helfen kann, die sich gegen den daraus resultierenden Lärm wehren wollen
12.05.2021 12:31 Uhr
Ich gebe zu, dass das nicht mein Bereich ist, aber ich würde mal behaupten (missbräuchlicher Konjunktiv um bei Falschansage nicht als Depp da zustehen, weil ja nichts verbindlich war), dass durch die Wärme der Reibung das Zeug auftaut.
12.05.2021 12:34 Uhr
Zitat:
Ich gebe zu, dass das nicht mein Bereich ist, aber ich würde mal behaupten (missbräuchlicher Konjunktiv um bei Falschansage nicht als Depp da zustehen, weil ja nichts verbindlich war), dass durch die Wärme der Reibung das Zeug auftaut.


Ja genau. Und da Wärme ungeordnete Molekülbewegung ist, was ja dem Herausbrechen der Teilchen aus dem Gitterverband des Eiskristalls entspricht, wäre das effektiv eine Verflüssigung des Kristalls.
12.05.2021 12:40 Uhr
Die Energie, die notwendig ist, um einen Kristall einer bestimmten Temperatur bis auf molekulare Ebene zu zerlegen, müsste eigentlich genau der Energie entsprechen, die man aufwenden muss, um den Kristall auf die Schmelztemperatur zu erwärmen und ihn anschließend auch restlos schmelzen zu können.
12.05.2021 12:42 Uhr
Wenn man das Eis bis auf die Molekularebene zerreibt, dann sublimiert es sofort und wird gasförmig.
Nur im gasförmigen Zustand gibt es freie Moleküle.
12.05.2021 12:55 Uhr
Ein einzelnes Molekül hat keinen Aggregatzustand.
12.05.2021 14:20 Uhr
Zitat:
Wenn man das Eis bis auf die Molekularebene zerreibt, dann sublimiert es sofort und wird gasförmig.
Nur im gasförmigen Zustand gibt es freie Moleküle.


Das ist natürlich auch eine Möglichkeit. Man erhält sublimiertes Eis, also ein Gas. Entscheidend ist wohl bei dem Mahlprozess, ob vermieden werden kann, dass ich unter den abgemahlenen Teilchen flüssigkeitsähnliche Nahordnungen ausbilden können. Die Mahlwerkzeuge müssten daher ziemlich sauber sein, die Teilchen müssten beim Mahlvorgang sofort verstreut werden, ohne dass es zur zwischenzeitlichen Bildung eines Pulvers kommt.
12.05.2021 14:39 Uhr
Praktisch würde der Mahlprozeß vermutlich das Eis so weit erwärmen, daß schon dadurch flüssiges Wasser entstünde. Aber mal angenommen, wir kühlen es ständig, so daß es bei den -20°C bleibt. Dann bliebe es sehr lange in fester Form. Wenn man es in einzelne Moleküle zerteilt, ist der Aggregatzustand nicht mehr definiert - Frage nur, wäre es überhaupt möglich, und würde es nicht sofort wieder verklumpen zu etwas gröberem Pulver.
12.05.2021 14:47 Uhr
Zitat:
Frage nur, wäre es überhaupt möglich, und würde es nicht sofort wieder verklumpen zu etwas gröberem Pulver.
Man müsste die auf diese Weise erhaltenen einzelnen Moleküle voneinander separieren (und dafür sorgen, dass eine unpolare Umgebung herrscht, sonst lagern sie sich an der Umgebung an).
Wassermoleküle bilden bis zu hohen Temperaturen auch noch in der Gasphase Cluster.
12.05.2021 15:13 Uhr
Sämtliche Beiträge übersehen, dass Eis auf molekularer Ebene in verschiedenen Schichten schmilzt/gefriert und jede dieser Schichten einen anderen Schmelz-/Gefrierpunkt hat.
12.05.2021 15:15 Uhr
Zitat:
Sämtliche Beiträge übersehen, dass Eis auf molekularer Ebene in verschiedenen Schichten schmilzt/gefriert und jede dieser Schichten einen anderen Schmelz-/Gefrierpunkt hat.


Was? Bitte näher erläutern.

Diese Meinung wurde zuletzt geändert am 12.05.2021 15:15 Uhr. Frühere Versionen ansehen
12.05.2021 15:17 Uhr
@Astra

Das lasse ich lieber die Profis machen.

Zitat:
Die Ergebnisse zeigten, dass die erste molekulare Eisschicht schon bei -38°C (235 K ) geschmolzen ist, der Starttemperatur der Untersuchungen. Wird die Temperatur auf -16°C (257 K) erhöht, geht auch die zweite molekulare Schicht in eine Flüssigkeit über. Das Aufschmelzen erfolgt demzufolge nicht kontinuierlich, sondern in einzelnen Lagen. Wissenschaftler aus Mainz, den USA und Japan bestätigen diese Experimente durch Computerberechnungen.


Quelle: https://www.chemie.de/news/160983/wie-schmilzt-eis-wasserschicht-fuer-wasserschicht.html
12.05.2021 15:19 Uhr
Zitat:
@Astra

Das lasse ich lieber die Profis machen.

Die Ergebnisse zeigten, dass die erste molekulare Eisschicht schon bei -38°C (235 K ) geschmolzen ist, der Starttemperatur der Untersuchungen. Wird die Temperatur auf -16°C (257 K) erhöht, geht auch die zweite molekulare Schicht in eine Flüssigkeit über. Das Aufschmelzen erfolgt demzufolge nicht kontinuierlich, sondern in einzelnen Lagen. Wissenschaftler aus Mainz, den USA und Japan bestätigen diese Experimente durch Computerberechnungen.


Quelle: https://www.chemie.de/news/160983/wie-schmilzt-eis-wasserschicht-fuer-wasserschicht.html[/quote]

Interessant und natürlich plausibel. Die äußerste Schicht ist natürlich weniger gebunden als die darunterliegende.

Diese Meinung wurde zuletzt geändert am 12.05.2021 15:20 Uhr. Frühere Versionen ansehen
12.05.2021 15:21 Uhr
Was ich damit eigentlich sagen wollte: Bei -20 Grad gibt es bereits geschmolzenes Eis bzw. "Wasser".
12.05.2021 15:32 Uhr
Zitat:
Was ich damit eigentlich sagen wollte: Bei -20 Grad gibt es bereits geschmolzenes Eis bzw. "Wasser".


Es ist natürlich immer eine vereinfachte Modellvorstellung, dass ein Festkörper an seiner Oberfläche die gleichen Eigenschaften hat, wie im Inneren und ideal gegen die Umgebung abgegrenzt ist.
12.05.2021 16:08 Uhr
Zitat:
Was ich damit eigentlich sagen wollte: Bei -20 Grad gibt es bereits geschmolzenes Eis bzw. "Wasser".


Es gibt an den Phasengrenzen immer ein Gleichgewicht zwischen den Phasen, d.h. Flüssigkeit geht in Feststoff über, Feststoff geht in Flüssigkeit über.

In der Summe geht bei tiefen Temperaturen mehr Flüssigkeit in den festen Zustand über als umgekehrt.

(Das kann man auch leicht im Alltag beobachten. Ein Topf mit Wasser ist nicht schlagartig verdunstet, nur weil man den Herd andreht. Das dauert sogar relativ lange. Oder: Es dauert auch ziemlich lange, bis ein Haufen Schnee geschmolzen ist, selbst wenn die Sonne drauf scheint.)
12.05.2021 18:49 Uhr
Zitat:
Das kann man auch leicht im Alltag beobachten. Ein Topf mit Wasser ist nicht schlagartig verdunstet, nur weil man den Herd andreht. Das dauert sogar relativ lange. Oder: Es dauert auch ziemlich lange, bis ein Haufen Schnee geschmolzen ist, selbst wenn die Sonne drauf scheint.


Das kann man aber auch anders erklären:
Die Verdunstung "verbraucht" die Hitze, so daß das restliche Wasser im Topf knapp unter 100°C bleibt.
Die Sonne erhitzt zuerst die äußere Schneeschicht, während es innen noch kühl bleibt. Dabei wird wg. der weißen Farbe des Schnee ein Großteil der Sonnenstrahlung reflektiert.
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