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Kategorie: > Wissenschaft > Physik / Chemie
Ausdehnung von Eis
Gast (Magnus König)
(Gast - Daten unbestätigt)

  01.06.2004

Hallo,

kann mir jemand sagen, wie sich das Volumen von Wasser (Eis) bei Temperaturen unter 0C verhält. Ist die Ausdehnung linear? Um wieviel Prozent vergrößert sich das Volumen von Wasser (20C) gegenüber Eis (-30C)?

Hintergrund meiner Frage ist, daß wir einen Kühlschlauch einsetzen, der in ca 1% der Anwendungen zu geplatzen Schläuchen führt. Wir betreiben das System mit einem Betriebsdruck von 3 bar, der Schlauch platzt aber erst bei 50 bar. Unsere Vermutung geht nun dahin, daß das Kühlwasser sich beim Transport im Flugzeug ausdehnt und unsere Schläuche zu platzen bringt.



Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 6
Petrulsek
urelsekweb.de
(Mailadresse bestätigt)

  14.04.2011

Hallo Herr König!
Ich bin leider kein Fachmann für solche spezifischen Fragen aber ich kann mich noch an meine Schulzeit zurückerinnern und das bestätigen, was Frau Rohde sagt. Ein Bekannter von mir arbeitet in einem Unternehmen für Klimatechnik. http://www.ruetgers.com/ Vielleicht kannst Du dort Kontakt aufnehmen und die Frage konkret beantworten lassen.
LG
Gast (nina hagen)
(Gast - Daten unbestätigt)

  22.02.2010
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Erik Loselein vom 11.02.2005!  Zum Bezugstext

gehört jetzt nicht grad dazu
Gast (Amateur)
(Gast - Daten unbestätigt)

  14.02.2005

Das Problem kenne ich aus eigener Erfahrung. Schein immer dann zu passieren, wenn ein Schlauch nicht gleichmäßig über die gesamte Länge einfriert sondern wenn sich durch die Einbausituation gewissermaßen von den Enden her eine Eisfront zur Mitte hin fortpflanzt. Anfangs gibt es nur zwei Eispfropfen an den Schlauchenden, die den Druck in dem noch flüssigen Wasser in der Schlauchmitte aber schon erhöhen. Wenn dieses dann schon unter Druck stehende Wasser weiter gefriert nimmt der Druck zur Schlauchmitte hin immer weiter zu weil das Eis an der Schlauchwandung haftet und einen Druckausgleich behindert. Kann man sich so ähnlich vorstellen wie in einem Kolbenkompressor.
Gast (Heiner Grimm)
(Gast - Daten unbestätigt)

  12.02.2005

Hallo Magnus,

"kann mir jemand sagen, wie sich das Volumen von Wasser (Eis) bei Temperaturen unter 0C verhält."

Beim Gefrieren erhöht sich das Volumen des Wassers um 8,9 Prozent. Dadurch können bekanntermaßen Wasserleitungen platzen.

"Ist die Ausdehnung linear?"

Vermutlich nicht ganz.

"Um wieviel Prozent vergrößert sich das Volumen von Wasser (20C) gegenüber Eis (-30C)?"

Schwere Frage. Dichtewerte für Eis suche ich selbst schon seit einer Weile.

"Hintergrund meiner Frage ist, daß wir einen Kühlschlauch einsetzen, der in ca 1% der Anwendungen zu geplatzen Schläuchen führt. Wir betreiben das System mit einem Betriebsdruck von 3 bar, der Schlauch platzt aber erst bei 50 bar. Unsere Vermutung geht nun dahin, daß das Kühlwasser sich beim Transport im Flugzeug ausdehnt und unsere Schläuche zu platzen bringt."

Der Druck, der beim Gefrieren von Wasser entsteht, wenn es sich nicht ausdehnen kann, reicht für einen 50Bar-Schlauch hin.

Mal eine Gegenfrage: Warum wird, wenn es schon so kalt (-30 Grad?) werden kann, kein Frostschutzmittel im Kühlwasser eingesetzt? Oder, wenn es nur um den Transport geht, das Kühlwasser einfach vorher abgelassen?

Grüße Heiner


http://www.wissenschaft-technik-ethik.de
Gast (Erik Loselein)
(Gast - Daten unbestätigt)

  11.02.2005
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Mandy Rohde vom 01.06.2004!  Zum Bezugstext

Hey cool, das hab ich grad in der Berufsschule gesucht. Mein Teacher meint die antwort ist perfekt danke. Aus welchem Buch hast du das?
Gast (Mandy Rohde)
(Gast - Daten unbestätigt)

  01.06.2004

Hallo,
die genaue Antwort weiss ich auch nicht aber ich habe mal ein paar Chemie-Bücher gewälzt, da ich die Frage interessant finde. Folgendes habe ich gefunden: "Beim Gefrieren dehnt sich Wasser um 9% aus." Riedel:Anorganische Chemie, de Gruyter, 1999
"Eines der Hauptunterschiede von Wasser zu anderen Stoffen ist der Verlauf der Dichtekurve. Im flüssigen Zustand hat Wasser die größte Dichte bei einer Temperatur von +4C. Unterhalb nimmt die Dicht wiederum ab und das Volumen das flüssigen Wassers demnach zu. Auch diese Eigenart resultiert aus dem molekularen Aufbau des Wassers. Temperaturabnahme ist gleichzusetzen mit der Abnahme der Molekularbewegung. Unterhalb von +4C ist diese Bewegung soweit zurückgegangen, dass sich die Wasserstoffbrücken regelmäßig ausbilden und die Einregelung der Moleküle in ein Gitterverbund erfolgt (Abb.5). Dieses Auskristallisieren, das mit dem Gefrierpunkt (0C) seine Vollendung findet ruft eine Volumenzunahme hervor. Das Volumen des Eises verringert sich wiederum bei weiterem Temperaturrückgang."
http://www.uni-marburg.de/geographie/HPGeo/personal/Opp/Mittelseminar_Sibirien/westsibirien/hempelmann/hempelmann.htm
Ich hoffe diese Infos helfen ein wenig weiter.

Mit freundlichem Gruß
M.Rohde




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