Phasenumwandlung durch Druck © Siemens Stiftung 2021 CC BY-SA 4.0 international

Phasenumwandlung durch Druck

Interactive

Simulation:
Der Zustand eines Stoffs hängt nicht nur von der Temperatur ab, sondern auch vom Druck. Ein Beispiel dafür ist das Schlittschuhlaufen auf Eis.

German, English, Spanish (CREA)
Interactive (794.2 kByte)
2021-06-25
Schlittschuhläufer konzentrieren ihr Körpergewicht auf eine sehr kleine Fläche (2 schmale Kufen). Der dabei entstehende Druck (= Kraft pro Fläche) verflüssigt das Eis der obersten Schicht. Mikroskopisch bedeutet das, dass die Wassermoleküle von ihren Bindungspartnern im Inneren des Eises getrennt werden. So entsteht ein dünner Wasserfilm, der das Gleiten auf dem Eis ermöglicht. Diesen Effekt zeigt die Simulation.
Verstärkt wird das Ganze noch durch einen Temperatureffekt: Durch die Gleitreibung der Kufen auf dem Eis entsteht eine minimale Erwärmung, die das Eis noch leichter schmelzen lässt.

Hinweise und Ideen:
Eisforscher sind sich immer noch nicht ganz einig, in welchen Fällen der Druck- und in welchen Fällen der Reibungseffekt beim Gleiten auf Eis überwiegt. Die wissenschaftlichen Untersuchungen hierzu dauern noch an.
Arbeitsauftrag: Die Schülerinnen und Schüler erläutern den Schmelzvorgang durch Druck am pT-Diagramm.
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Simulation
Chemie; Physik
Klasse 7 bis 9; Klasse 10 bis 13
Weiterführende Schulen
Aggregatzustand; Druck (Physik); Molekül
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