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Forum "Physik" - Gefrierpunkt Reinstwasser
Gefrierpunkt Reinstwasser < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Gefrierpunkt Reinstwasser: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:29 So 09.01.2022
Autor: Spica

Aufgabe
Reinstwasser kann bis auf ca. -40°c abgekühlt werden, ohne dass es gefriert. Laut Computermodellen sogar bis - 48°C.

Angenommen ich hätte Reinstwasser bei exakt 0 °C, also ohne jede Verunreinigung und ohne die geringste Erschütterung. Würde es somit rein theoretisch niemals einfrieren?
Würden kleine konstante Erschütterungen ausreichen, um es zum Einfrieren zu bringen? Vor diesem Hintergrund gilt es doch auch zu bedenken, dass bei dieser Temp die Moleküle ohnehin bereits auf mikroskopischer Ebene in ständiger Bewegung sind. Wirkt sich also eine Bewegung auf makroskopischer Ebene anders aus als jene auf mikroskopischer?
Grüße, Spica

        
Bezug
Gefrierpunkt Reinstwasser: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:18 Di 11.01.2022
Autor: Josef

"Destilliertes Wasser gefriert im Allgemeinen erst bei Temperaturen von -70 °C oder sogar darunter

Je höher der Reinheitsgrad des Wassers, desto tiefer liegt im Allgemeinen der Gefrierpunkt."

Quelle:
https://www.hausjournal.net/gefrierpunkt-destilliertes-wasser


Viele Grüße
Josef

Bezug
        
Bezug
Gefrierpunkt Reinstwasser: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:32 Di 11.01.2022
Autor: chrisno


> Reinstwasser kann bis auf ca. -40°c abgekühlt werden,
> ohne dass es gefriert. Laut Computermodellen sogar bis -
> 48°C.
>  Angenommen ich hätte Reinstwasser bei exakt 0 °C, also
> ohne jede Verunreinigung und ohne die geringste
> Erschütterung. Würde es somit rein theoretisch niemals
> einfrieren?

Offensichtlich ja, wobei "niemals" etwas relativiert werden muss.
Wenn rein zufällig ein ausreichend großer Kristallisationskeim entsteht, dann wird es doch gefrieren.
Wenn dies im Mittel einmal in der Zeit der Existenz unseres Universums eintritt, dann heißt das praktisch niemals.

Mein Wissen kommt aus:
https://de.wikipedia.org/wiki/Unterk%C3%BChlung_(Thermodynamik)
und von dort aus:
https://projekte.uni-hohenheim.de/lehre370/weinbau/praktikm/eisnuk.htm

> Würden kleine konstante Erschütterungen ausreichen, um es
> zum Einfrieren zu bringen?

Die müssen nicht konstant (wiedeholt?) auftreten. Eine passende reicht aus.

> Vor diesem Hintergrund gilt es
> doch auch zu bedenken, dass bei dieser Temp die Moleküle
> ohnehin bereits auf mikroskopischer Ebene in ständiger
> Bewegung sind. Wirkt sich also eine Bewegung auf
> makroskopischer Ebene anders aus als jene auf
> mikroskopischer?

Naja, bei der Erschütterung von außen geht es darum, eine größere (mesoskopische?) Inhomogenität in der Flüssigkeit zu erzeuegen. Diese wird von der mikroskopischen Bewegung nicht geliefert, oder eben erst dann, wenn die Temperatur so niedrig ist, dass schon sehr kleine Kristallisationskeime weiter wachsen.

>  Grüße, Spica


Bezug
                
Bezug
Gefrierpunkt Reinstwasser: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:13 Di 11.01.2022
Autor: Spica

Danke Chrisno,
deine Antwort macht Sinn. Aber auf -70°C, wie in der vorherigen Antwort, kann man es wohl unmöglich abkühlen. Mit Computersimulationen scheint der Beweis erbracht worden zu sein, dass bei -48°C auch hochreines Wasser friert.
VG Spica.

Bezug
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