Kurz und knapp
Schmilzt Eis in Salzwasser oder in Süßwassser schneller?
- ab Klasse 7
- Material: Haushaltsmaterial
- Schwierigkeit: einfach
- Dauer: 20min-30min
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Eis schmilzt in Süßwasser schneller.
Durch die steigenden Temperaturen wird mehr Eis schmilzen und die Ozeane werden weniger salzig. Dadurch wird noch mehr Meereis schmelzen. Dadurch werden die Ozeane noch weniger salzig sein. Dadurch … (Feedbackschleife).
Das Experiment
Material:
- 2 Gläser
- 2 TL Salz
- Löffel
- 2 gleichgroße Eiswürfel (am besten mit Lebensmittelfarbe eingefärbt)
Durchführung: Fülle in beide Gläser annähernd gleich viel Wasser. Löse in einem der Gläser 2 TL Salz. Lege nun in beide Gläser gleichzeitig je einen der gefärbten Eiswürfel.
Wir haben dieses Experiement schon mit Laien und PhysikprofessorInnen (und allem dazwischen) gemacht. Bei keinem anderen Experiment gehen die Hypothesen so entschieden auseinander. Seien Sie also gefasst auf Hypothesen-Begründungen über Dichteunterschiede, Wärmeleitfähigkeiten, Schmelzpunktabsenkungen, Diffusionskoeffizienten, Konfektionseffekten, exothermen Löslichkeitsvorgängen und so vielen mehr.
Das Ergebnis
Beobachtung: Der Eiswürfel im Süßwasser schmilzt schneller. Unter dem Eiswürfel im Süßwasser ist eine Strömung des gefärbten Schmelzwassers zum Grund des Glases zu beobachten. Im Salzwasser gibt es keine solche Strömung des Schmelzwassers. Stattdessen bildet sich oben im Glas um den Eiswürfel eine Schicht aus gefärbtem Schmelzwasser.
Diadaktische Hinweise und fachliche Hintergründe
Warum schmilzt der Eiswürfel im Süßwasser schneller?
Eis besteht aus Süßwasser (siehe Eiskernbohrung). Dadurch ist auch das Schmelzwasser stets Süßwasser. Im Glas mit Süßwasser hat das Schmelzwasser durch seine Temperatur von 0°C eine höhere Dichte als das übrige wärmere Wasser im Glas. Dadurch sinkt es nach unten und neues, wärmeres Wasser strömt nach oben. Der Eiswürfel wird so stets von wärmeren Wasser umspült und schmilzt dadurch recht schnell.
Im Salzwasser hat das 0°C kalte Schmelzwasser eine geringere Dichte als das zwar wärmere aber salzigere Wasser im Glas. Das Schmelzwasser sammelt sich deshalb oben im Glas und wirkt wie eine isolierende Schicht aus 0°C kaltem Wasser in dem der Eiswürfel liegt. Dadurch schmilz der Eiswürfel langsam.
Feedbackschleife
Durch die den Klimawandel schmelzen immer mehr Gletscher und Eisschollen. Deren süßes Schmelzwasser macht den Ozean zunehmend weniger salzig. Da Eisschollen aber, wie im Versuch gezeigt, in weniger salzigem Wasser schneller schmelzen, werden in Zukunft noch mehr Eisschollen schmelzen und den Effekt weiter verstärken. Es handelt sich um eine klassische Feedbackschleife.
Welche Auswirkungen das schmelzen von Eisschollen auch auf den Golfstrom hat, erfahren Sie in dem Experiment Eiskernbohrung.
Material zu diesem Experiment
In den Arbeitsblättern zum Experiment finden Sie Vorüberlegungen, Hintergrundwissen und weiterführende Aufgaben.
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