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Kategorie: > Wissenschaft > Physik / Chemie
Warum gefriert wasser bei 2C?
Gast (Thomas Schefzik)
(Gast - Daten unbestätigt)

  17.11.2005

Hallo,
habe eine Frage und es wäre schön, wenn ich eine Erklärung erhalten könnte.
Gestern abend hatten wir eine Lufttemperatur von 2C, und leichten Wind. Bevor ich mit dem Auto fahren konnte mußte ich erst die Scheiben frei kratzen!
Warum waren die Scheiben eingefroren, es waren mit Sicherheit keine 0C?



Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 6
Wilfried
wilfried.rosendahlrsdsolar.de
(gute Seele des Forums)

  18.11.2005
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Heiner Grimm vom 18.11.2005!  Zum Bezugstext

Hallo Heiner,

so ganz bin ich mit Deiner Erklärung nicht einverstanden - die ja auch noch gar nicht erklärt, warum zuerst die Scheiben und nicht das Dach...
Bei den himmelwärts gerichteten Scheiben ist es m.E. so, dass Glas sich offenbar besser "entstrahlt" als lackiertes Blech, welcher Farbe auch immer. Durch Leitung entzieht es dann dem Wageninnern Wärme. Die Wärme muß also gar nicht als Infrarotstrahlung durch das Glas.

Und Strahlung absorbieren und emittieren können Oberflächen sehr wohl ganz unterschiedlich, abhängig vom Material, bzw. der Farbe, welche auf der Oberfläche ist. Ein weißer Heizkörperlack emittiert Wärmestrahlung z.B. deutlich besser als eine normale Farbe und wie groß die Unterschiede bei den schwarzen Strahlern sind, davon weiß die Solarbranche ein Lied zu singen.

Übrigens habe ich auch bei solaren Destillierkollektoren das Phänomen, dass die Abdeckscheibe extrem dick (!) vereist, obwohl die Temperaturen noch deutlich über Null sind.

Beste Grüße
Wilfried
Heiner Grimm
(gute Seele des Forums)

  18.11.2005
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Wilfried vom 18.11.2005!  Zum Bezugstext

Hallo Wilfried,

ein paar Deiner Aussagen muss ich wohl etwas relativieren, leider ohne dafür nun gleich eine wirklich zufriedenstellende Erklärung für das Phänomen zur Hand zu haben.

"... tatsächlich frieren aber zuerst nur die Scheiben zu - je flacher deren Winkel zum Himmel um so eher. Und bei klarem Himmel kann das auch bei Temperaturen deutlich über Null sein."

"... aus dem dunklen Auto durch die Scheiben mehr Energie als Strahlungswärme ins Weltall ..."
Durch die Scheiben geht die thermische Infrarotstrahlung eben nicht hindurch. Andernfalls würden z.B. Treibhäuser nicht funktionieren. Die Scheiben selbst strahlen IR ab bzw. absorbieren IR aus der Umgebung, abhängig vom Einfallswinkel. Vom klaren Himmel kommt bei Dunkelheit nur sehr wenig IR, so dass die Scheiben dann mehr Energie abstrahlen können als sie aus der Luft aufnehmen. (Das Dumme dabei ist, dass das Gleiche natürlich auch für Dach und Motorhaube gelten sollte, weshalb ich erstmal nicht so zufrieden mit der Erklärung bin, aber evtl. liegt die Lösung in der unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeit von Glas und Stahl oder schlicht am Wetter zum betr. Zeitpunkt).

"... absorbiert wird, als von den "schlechteren Strahlern" ringsum. Gute Strahler sind z.B. auch Gewächshäuser, Sonnenkollektoren und vor allem dunkle Teerstraßen ..."

Bei der Betrachtung der Wärmeein- und -abstrahlung wird fast immer vergessen, dass die (sichtbaren) Farben Schwarz und Weiß bzw. Hell/Dunkel zunächst mal nur für sichtbares Licht gelten (für die übrigen Wellenlängen sieht mans ja nicht). Im thermischen IR bei normalen Umgebungstemperaturen sind bis auf polierte Metalloberflächen die allermeisten Oberflächen ziemlich schwarz und emittieren/absorbieren deshalb in ähnlichem Maße. (Darum wird ja ein weißer Körper in der Sonne nicht so warm: Er reflektiert das meiste Sonnenlicht, strahlt aber unverdrossen (im IR schwarz!) sein IR in die Gegend.) Es gibt also kaum "schlechte" Strahler.

Um die Diskussion noch weiter führen zu können, müssten aber mehr Parameter bekannt sein: Wie war die Temperatur in den Stunden zuvor, wie war das Wetter (klar, bewölkt, neblig, nieselig etc.)

Ein Trostpflaster immerhin: Falls man einen Carport benutzen kann, frieren die Scheiben nicht so leicht zu. In einer Garage dann sowieso nicht. Wer beides nicht hat, kann ja eine Plane über die Scheibe spannen (z.B. eine Rettungsdecke müsste eigentlich gut wirken).

Viel Spaß beim Experimentieren (oder beim Eiskratzen, je nachdem ;-) ).

Heiner
Wilfried
wilfried.rosendahlrsdsolar.de
(gute Seele des Forums)

  18.11.2005
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von JayBee vom 18.11.2005!  Zum Bezugstext

Hallo JB,

>> Können natürliche Druckschwankungen den Gefrierpunkt überhaupt um 2C ändern <<
Nein, können sie nicht.  Der Gefrierpunkt sinkt im Vakuum nur um 0,01 K
Kompliziert wird es am sog. Triplpunkt, wo Wasser als Eis vorliegt und trotzem noch verdampft - 3 Aggregatzustände gleichzeitig. Der Tp liegt aber für Wasser bei 6,1 mbar und t = 0,0075C - ein äußerst ungesundes Klima ;-)

Beste Grüße
Wilfried
Wilfried
wilfried.rosendahlrsdsolar.de
(gute Seele des Forums)

  18.11.2005
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Lothar Gutjahr vom 17.11.2005!  Zum Bezugstext

Hallo Lothar,

wenn Du Recht hättest, wäre doch das ganze Auto mit Eiskristallen überzogen - tatsächlich frieren aber zuerst nur die Scheiben zu - je flacher deren Winkel zum Himmel um so eher. Und bei klarem Himmel kann das auch bei Temperaturen deutlich über Null sein.

Ursache ist, dass aus dem dunklen Auto durch die Scheiben mehr Energie als Strahlungswärme ins Weltall absorbiert wird, als von den "schlechteren Strahlern" ringsum. Gute Strahler sind z.B. auch Gewächshäuser, Sonnenkollektoren und vor allem dunkle Teerstraßen - Reifglätte, spiegelglatt auch bei über Null Grad. Der nächste Winter kommt bestimmt ;-)

Beste Grüße
Wilfried
JayBee
aquagmx.eu
(gute Seele des Forums)

  18.11.2005

Hallo Thomas, Hallo Foren-Physiker,

eine weitere Idee wäre es, die Luftfeuchtigkeit und den Luftdruck mit einzubeziehen. Wasser hat bei 1013hp 0C als Gefrierpunkt.

Können natürliche Druckschwankungen den Gefrierpunkt überhaupt um 2C ändern ?

Gruss

JB
Lothar Gutjahr
erfinderleint-online.de
(gute Seele des Forums)

  17.11.2005

Hallo,

da kommt neben der Möglichkeit eines ungenauen Thermometers natürlich der Effekt hinzu, dass Wasser beim verdunsten Kälte abgibt. der Wind hat die Feuchtigkeit verdunstet und so die dünne Eisschicht gebildet.

Das selbe gibt es morgens bei schönem Winterwetter. Wenn die Sonne aufgeht, verdunstet sie einiges von der Feuchtigkeit in der Luft und die Temperatur sinkt um einige Grad, was dann,wenn vorhanden,  zu überfrierender Nässe und somit zu Unfällen führen kann.

Hoffe dir geholfen zu haben.

Grüsse aus GR

Lothar



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