Es k=F6nnte sich dar=FCberhinaus als g=FCnstig erweisen, statt aberwitz= iger=20 Konstruktionen, welche das Risiko, da=DF der/ein Notfall eintritt, deut= lich=20 erh=F6hen, f=FCr den Anwendungsfall angemessene Mittel zu verwenden. Di= es schon=20 deshalb, weil nach dem allf=E4lligen Feuerwehreinsatz Staatsanwalt und/= oder=20 Versicherung m=F6glicherweise von (fahrl=E4ssiger) Brandstiftung ausgeh= en=20 k=F6nnten, wenn die "Alarmvorrichtung" allzu gef=E4hrlich gestaltet war=
Das bezweifle ich, denn dann müsste ich schon mehrmals geplatzte Rohre/Hähnen gehabt haben, z.B. ein freiliegendes, waagrechtes Verbindungsstück zwischen 2 Hähnen.
Es ist interessant, wie tief falsche Überzeugungen verwurzelt sind. Das Experiment ist nämlich völlig korrekt formuliert: Es kann zwischen der das Ausdehnung festen Eises und der Volumenvergrößerung des Wassers beim Gefrieren unterscheiden. Würde das (senkrecht stehende) Rohr hypothetisch deswegen platzen, weil sich darin oben ein Eispropf bildet und anschließend das darunter eingeschlossene Wasser das Rohr sprengt, dann würde nämlich der steigende Druck den Korken herausdrücken.
Das behauptete Aufreißen der Länge nach wäre tatsächlich nur dann möglich, wenn das Wasser zuerst einfriert und sich dann im festen Zustand radial ausdehnt. Das Interessante ist, daß der VP davon offenbar felsenfest überzeugt ist, daß das geschieht, offenbar aber, ohne diesen Versuch selbst durchgeführt zu haben. Sein Problem ist, daß sein gedankliches Modell von der Erosion von Gestein darauf gründet - da wird er sich ein zutreffenderes suchen müssen.
Ich habe übrigens mal ein kleines, hoffentlich überzeugendes Experiment vorbereitet, das allerdings im Moment unter den vergleichsweise milden Temperaturen leidet: Es friert einfach nicht. Wer gerade etwas "begünstigter" ist, mag es selbst ausführen:
Kupfer ist ziemlich stabil und zäh. Ich hoffe, man wird mir zustimmen, daß Glas dem auftretenden Druck weitaus weniger Widerstand entgegenzusetzen vermag. Also habe ich, weil es gerade noch unentsorgt herumlag, ein hohes, schmales, zylinderförmiges Olivenglas genommen und zu ca. 3/4 mit Leitungswasser gefüllt und rausgestellt.
Meine Prognose: Wenn es nur genügend kalt wird, dann wird dieses Wasser durchfrieren, ohne das Glas zu beschädigen. Nach Florians Ansicht müßte das sich ausdehnende Eis aber das Glas radial sprengen, und das wird nicht geschehen. (Ein Reagenzglas täte es genauso.)
*Ralf . K u s m i e r z* wrote on Mon, 11-01-03 00:23:
Natürlich nicht, und so hat das niemand behauptet.
Eines das nichts aussagt. Auch wenn es an der Oberfläche zuerst friert wird die schwach am Rand haftende Eisschicht der axialen Ausdehnung wenig Widerstand entgegensetzen. Bei einem gefüllten Rohr, das axial durch Hähne oder Eispropfen oder auch nur eine hinreichend lange Füllung fast steifen Halbgefrorenen beidseitig verschlossen ist, sieht das anders aus. Die isotrope Ausdehnung während des Einfrierens wird sich - Kesselformel- radial Luft schaffen.
Die Anomalie des Wassers betrifft nur einen kleinen Bereich um den Gefrierpunkt. Kaltes Eis und flüssiges Wasser über 4 Cel haben einen positiven Ausdehnungskoeffizienten.
Sauber ist relativ - mit Detergentien ausgespült habe ich es nicht.
Das Eis bleibt auch ohne Öl verschieblich. Es haftet nicht so fest am Glas. Aber ist auch egal: Tatsächlich wird sich ein gefrorener Hohlzylinder bilden, und das innen verdrängte Wasser steigt auf und bildet einen "Feldwebel" auf der Oberfläche, bis schließlich das gesamte Volumen durchgefroren ist (und zwar mit Bläschen drin - klares Eis herzustellen ist nämlich eine Kunst und gelingt nur mit entgastem destilliertem Wasser) - die Temperaturschichtung mit Eisdecke oben und
4 °C unten im See kannst Du im Reagenzglas nämlich vergessen. Übermorgen gibt's hier Frost, dann mache ich Dir ein Foto davon.
Florian könnte aber aus einem anderen Grund vllt. doch recht haben: Kapillarwirkung. Nehmen wir mal an, wir hätten unten im Rohr/Glas einen formschlüssigen Eispropf, der mit Wasser überschichtet ist. Dann könnte das Wasser in den Spalt zwischen Eis und Wand hineinkriechen und dort dann unter Volumenzuwachs festfrieren - etwas ungleichmäßig, so daß immer wieder Wasser in durch die mechanische Spannung neugebildete Spaltbereiche nachsickern kann, dann "wächst" das Eis tatsächlich radial und sprengt das Rohr. Dieser Effekt müßte von der Oberflächenspannung an den beiden Grenzflächen Wasser-Eis und Wasser-Wand abhängen - Fettspuren könnten das in der Tat verhindern, weil das Wasser dann nicht mehr benetzt und in den Spalt eindringt.
Testen könnte man die Hypothese mit Rohrstücken, die in Wasser eintauchen und nur in einer kurzen Zone gekühlt werden, so daß sich beiderseits des vereisten Abschnittes eine drucklose flüssige Phase befindet. Dann müßte bei benetzbaren Wandoberflächen ein Sprengen auftreten, bei hydrophoben nicht.
Ich schau erst einmal, was bei meinem Experiment herauskommt. Anschließend müßte man überlegen, was für eine Beschichtung Trinkwasserrohre wohl haben - vermutlich einen unvermeidlichen Biofilm, ggf. auf Kalkbasis, trotz Kupfer.
Den Druck muß man wohl auch noch berücksichtigen, denn der senkt den Gefrierpunkt. Warum platzt die gefüllte Flasche beim Einfrieren eigentlich, anstatt daß sich das Wasser durch den Spalt zwischen Eis und Glas rausquetscht? Wahrscheinlich deswegen, weil die Auftriebskraft das Eis an den Stellen, an denen es das Glas berührt, wieder anschmilzt, bis es in der gesamten Fläche exakt anliegt, was dann zu einer hochpräzisen "Schliff"passung zwischen Eis und Glas führt, die mit zunehmendem Druck immer besser dichtet.
Benimmt sich Gelatine einfriertechnisch genauso wie Wasser? Dann könnte man nämlich farbige Markierungen in das Volumen einbringen und so die Strömungen während des Erstarrens darin fotographisch dokumentieren. Mann, ich habe für solche Spielereien doch überhaupt keine Zeit...
Matsch gibt es auf gepökelten Straßen oder aus auftauendem Wasserpulver aka Schnee.
Wasser (Leitungswasser ist im wesentlichen Wasser und kein Zitronensorbet) hat eine scharfe Phasengrenze. Die Trennung bewirkt die Gravitation auf die Massendichte der Phasen. Ein gedachtes Eispartikel ("Matsch") im ruhigen klaren Wasser steigt nach oben.
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Gruß, Raimund
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Du bist Garagenparker? Eis haftet sehr gut an Autoscheiben.
Halbgefrorenes gibt es in der Küche. Die Eisdecke ist allenfalls dünn, aber dennoch hart.
Geniales Argument. Die Energiedichte eines Projektils betrifft nur einen kleinen Bereich des Herzens.
Der Ausdehnungskoeffizient des Eises spielt keine Rolle, da Eis bei heimischen Temperaturen immer leichter als Wasser ist. Vielleicht sogar bis zum abs. Nullpunkt, habe keine Lust danach zu suchen.
Du mußt schon aktiv rühren, um den leichteren Gefäßinhalt nach unten zu bewegen. Einzige Chance ist sehr schnelle Abkühlung, die der Thermik zuvor kommt. Etwa bei einem langen dünnen Rohr. Das friert einfach überall gleichzeitig zu.
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Es wird Dir nicht so leicht gelingen, "monolithisches" Eis herzustellen. Praktisch ergibt sich nämlich viel wahrscheinlicher eine ziemlich filigrane Struktur. Der Grund ist vermutlich, daß ruhig in einem Behälter langsam abgekühltes Wasser nicht am Gefrierpunkt langsam auskristallisiert, sondern sich erst einmal erheblich unterkühlt. Durch zufällige Störungen bzw. Erschütterungen entstehen dann Kristallisationskeime, von denen aus blitzschnell Eisnadeln in die flüssige Phase hineinwachsen - durch die dabei freiwerdende Schmelzwärem erwärmt sich das Gemisch sofort wieder bis auf den Schmelzpunkt, von wo aus das Spiel von neuem beginnt. Nach und nach friert dann das gesamte Volumen durch, zu einem trüben und deutlich strukturierten Eisblock. Bis fast ganz zum Schluß bleibt der aber ziemlich durchlässig.
Stell doch einfach mal ein Glas Wasser in die Tiefkühltruhe und warte einige Zeit. Du wirst mitnichten eine auf der Oberfläche schwimmende Eisschicht erhalten, wie Du wohl glaubst, sondern viel wahrscheinlicher ein scheinbar im gesamten Volumen erstarrtes Etwas, das sich aber durch leichten Fingerdruck spröde umformen läßt und jede Menge flüssiges Wasser enthält wie ein nasser Schneeball, nur mit etwas gröberen Festkörperanteilen, so eine Art feines Crush-Eis.
Der Eisregen macht es dagegen richtig: Kleine Tröpfchen destillierten Wassers (Regenwasser ist sehr rein) werden die ganze Zeit über vom Wind bewegt, wodurch Unterkühlung vermieden wird, kühlen sich sehr langsam durch Infrarotabstrahlung ab und geben dabei auch die darin gelösten Gase an die Luft ab. Dadurch wächst dann eine solide Eisschicht mit quasi molekularer Paßgenauigkeit auf der Glasscheibe auf, haftet dort auch sehr gut und wird Schicht um Schicht durch weitere Tröpfchen verstärkt. In der Tiefkühltruhe bekommst Du das nicht so schön hin, da produzierst Du erst einmal nur "Matsch".
schon, aber Du weißt schon wie die Leitungen und folglich Wasser aussehen, wenn man das regelmäßig macht? Gerade bei alten Leitungen ist das eine außerordentlich schlechte Idee.
es gibt Wasserkreisläufe mit Additiven. Ich glaube bei größeren Anlagen ist das sogar eher die Regel denn die Ausnahme. Wenngleich die primäre Motivation wohl eher der Korrosionsschutz ist. Aber eine GPE geht mit den Additiven eigentlich immer einher. Nur eben nicht so heftig.
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