luftbläschen bei kochendem wasser

[Kinman]

hi, woher kommt die ganze Luft, die in form von bläßchen im kochenden Wasser aufsteigt???

Danke, mfg Kinman

[Kraven]

Das ist Wasserdampf!

[Gast]

:freak:
das is ja der trick, beim kochen verdampft halt nunmal das wasser :D
und praktischerweise da, wos am heißesten is, also unten :)

[sei laut]

wenn du sogenannte Siedesteine reinlegst, haste auch kein blubbern mehr und keine Blasen, die hochgegehn..

nur falls es dich stören sollte =)

Gruß
seiLaut

[Kinman]

thx..mich störts nicht ;)
aber es hat mich nur gewundert ;)

[BlueI]

Außerdem lösen sich Gase in warmem Wasser schlechter als in kaltem.

[MixItBaby]

Ist nicht ganz zu diesem Thema - naja, fast:

Warum macht ein elektrischer Wasserkocher immer so einen Krach, bevor das Wasser endlich mal kocht?

[sei laut]

ich vermute mal, es liegt am hohen kalk gehalt in unserem Wasser.. was beim Kochen von Wasser sich ja unten absetzt.

Doch eine wissenschaftliche Begründung kann ich nicht sagen..

Gruß
seiLaut

[Amarok]

Auch gebe es keine Blasen, wenn der Boden des Topfes ideal glatt und das Wasser ideal rein wäre...;)

[gast]

Ist nicht ganz zu diesem Thema - naja, fast:

Warum macht ein elektrischer Wasserkocher immer so einen Krach, bevor das Wasser endlich mal kocht?hm...das macht meiner nicht?

[aCiD]

Denke mal, das hängt mit der Ausbreitung des Gases (Druck baut sich auf) und der Konstruktion des Deckels zusammen, ob der noch viel Luft durchlässt oder nicht... Würde ich mal vermuten...

Greetz
aCiD

[diedl]

Ist nicht ganz zu diesem Thema - naja, fast:

Warum macht ein elektrischer Wasserkocher immer so einen Krach, bevor das Wasser endlich mal kocht?


ich denke mal es liegt darann, bevor das Wasser richtig zu kochen anfängt
bilden sich sehr viele extrem kleine Wasserdampfbläschen. Das sieht man
darann dass das Wasser milchig trüb wird. Da das umgebende Wasser aber
noch zu "kalt" ist fallen diese Bläschen wieder sehr schnell zusammen.
Dies dürfte für das Geräusch zuständig sein.

mfg diedl

[betasilie]

Auch gebe es keine Blasen, wenn der Boden des Topfes ideal glatt und das Wasser ideal rein wäre...;)
Echt? Wieso das? :confused:

[dr. bunsenbrenner]

Echt? Wieso das? :confused:

selbst wenn der boden ideal glatte wäre und es "reines" wasser ist, wird es bei ca. 100° C (normaldruck) anfangen zu kochen..durch eine rauhe oberfläche ändert sich im mikroskopischen bereich der temp. gradient sehr stark, so dass besonders an solchen "keimstellen" das wasser früher 100° erreicht, als woanders (konvektionseffekte tun ihr übriges)

[betasilie]

selbst wenn der boden ideal glatte wäre und es "reines" wasser ist, wird es bei ca. 100° C (normaldruck) anfangen zu kochen..durch eine rauhe oberfläche ändert sich im mikroskopischen bereich der temp. gradient sehr stark, so dass besonders an solchen "keimstellen" das wasser früher 100° erreicht, als woanders (konvektionseffekte tun ihr übriges)
Das kann ich nachvollziehen. Ist klar, dass bei einer rauhenoberfläche die Oberflächentemperatur im Mirkroberich entsprechdn variiert.

Ich dachte Amorak meinte, dass reines Wasser in einem absolut Planen Topf nicht kochen würde. :ratlos:

[Vedek Bareil]

Ich dachte Amorak meinte, dass reines Wasser in einem absolut Planen Topf nicht kochen würde. :ratlos: Tatsächlich würde es das auch nicht. Jedenfalls nicht bei 100°C. Das hängt damit zusammen, daß der Übergang flüssig -> gasförmig ein Phasenübergang 1. Ordnung ist. Solche Phasenübergänge zeichnen sich dadurch aus, daß es bei ihnen häufig zu Überhitzung und Unterkühlung kommt. D.h. daß Wasser auch bei über 100°C in der flüssigen Phase bleibt, obwohl diese instabil wird. Unterkühlung bedeutet umgekehrt, daß Wasserdampf beim Unterschreiten der Siedetemperatur noch gasförmig bleibt.

Der Grund dafür ist folgender. Jedem Wassermolekül kann eine Freie Enthalpie g zugeschrieben werden. Diese läßt sich als Funktion eines Ordnungsparameters behandeln, der in diesem Fall einfach das Volumen v pro Molekül ist: g=g(v). In der Umgebung des Siedepunktes hat die Funktion g(v) nun zwei Minima, eines bei einem kleineren Volumen v1, das dem flüssigen Zustand entspricht, und eines bei einem größeren Volumen v2 > v1, das die gasförmige Phase darstellt. Zwischen den beiden Minima ist ein Enthalpiehügel.

Unterhalb des Siedepunktes ist das Minimum bei v1 global, d.h. tiefer als das bei v2. Genau am Siedepunkt sind beide Minima gleich tief, oberhalb des Siedepunktes wird das bei v2 zum globalen Minimum.
Es ist nun so, daß der Zustand minimaler Freier Enthalpie angestrebt wird. Nehmen wir nun an, wir starten unterhalb des Siedepunktes, und das System befinde sich in der flüssigen Phase. Nun wird die Temperatur bis kurz über die Siedetemperatur erhöht. Dann wird das Minimum bei v2 tiefer als das bei v1, in dem sich das System gerade aufhält. Das System ist daher bestrebt, nach v2 zu wechseln, was eine Verdampfung bedeuten würde.

Entscheidend ist jetzt aber der Enthalpiehügel zwischen v1 und v2. Dieser bewirkt, daß die Wassermoleküle nicht einfach so ins Minimum bei v2 übergehen können. Denn dazu müßte der Hügel überwunden werden.
Das ist in etwa so wie Benzin nicht schon bei der bloßen Berührung mit Luft verbrennt, obwohl der verbrannte Zustand thermodynamisch bevorzugt ist. Es muß erst eine gewisse Aktivierungsenergie bereitgestellt werden, etwa durch das Feuer eines Streichholzes oder das Zünden einer Zündkerze.

Gäbe es nun keine Effekte, die den Übergang von v1 nach v2 begünstigen, würden die Wassermoleküle nach Überschreiten der Siedetemperatur noch eine ganze Weile im Minimum bei v1 verweilen, so lange bis die Temperatur so weit angestiegen ist, daß sich dieses Minimum auflöst.
Dann würde bei dieser höheren Temperatur das gesamte System, also das gesamte Wasser, schlagartig in den gasförmigen Zustand übergehen. Eine Bildung von Dampfbläschen würde es nicht geben.

Aber es gibt eben Effekte, die den Übergang begünstigen, und diese rühren u.a. von Verunreinigungen im Wasser und von Unebenheiten der Topfwände her. Diese Verunreinigen und Unebenheiten bilden Keime für Bläschen der gasförmigen Phase in der flüssigen.

Daß beim Phasenübergang flüssig <-> gasförmig die Freie Enthalpie bestrebt ist minimal zu sein, hängt damit zusammen, daß dieser Übergang bei konstanter Temperatur und konstantem Druck abläuft. Die Freie Enthalpie ist gegeben durch die innere Energie u minus das Produkt aus Temperatur T und Entropie s plus Druck p mal Volumen v: g = u - Ts + pv (daß g, u, s und v klein geschrieben sind, symbolisiert daß diese Größen pro Teilchen gerechnet sind). Unter anderen Randbedingungen kommt es auf andere Größen an:
- konstante Temperatur, konstantes Volumen -> Freie Energie f = u - Ts minimal
- kein Wärmeaustausch mit Umgebung, konstanter Druck -> Enthalpie h = u + pv minimal
- abgeschlossenes System (kein Austausch von Wärme oder Arbeit mit Umgebung) -> Entropie s maximal

Ein berühmtes kosmologisches Beispiel für einen ähnlichen Effekt wie bei der Überhitzung von Wasser ist die Unterkühlung des Inflatonfeldes bei der kosmischen Inflation im ersten inflationären Modell von Guth 1981. Die Dichte V(phi) der Freien Energie des Feldes als Funktion der Feldstärke phi hat ein Minimum bei phi=0 und eines bei phi0 > 0. Vor der Inflation ist das Feld im globalen Minimum bei phi=0. Dann unterschreitet die Temperatur einen kritischen Wert (~10^27 K), und das Minimum bei phi0 wird global. Wegen dem Energiehügel zwischen den beiden Minima verbleibt das Feld aber im Minimum bei phi=0 (Unterkühlung), und dies bewirkt den repulsiven Effekt, durch den die inflationäre Expansion ausgelöst wird. Gegen Ende der inflationären Ära bilden sich in der unterkühlten Phase Bläschen der neuen Phase mit phi=phi0 (hier aber weniger durch Verunreinigungen als durch quantenmechanischen Tunnelprozesse), die zusammenwachsen und die unterkühlte Phase verdrängen. So jedenfalls Guth's erstes Modell. Das damals freilich schon nach wenigen Monaten verworfen wurde :wink:

[betasilie]

Super Beitrag, Vedek. Ist wirklich super erklärt und gut zu lesen. :up:

Den kurze Anriss zu Guts inflationären Modell habe ich allerdings nicht 100% nachvollziehen können, wenn ich auch die Parallelen verstehe. Werde mir dazu nochmal was im Web suchen. ;)

[sTauB]

Warum macht ein elektrischer Wasserkocher immer so einen Krach, bevor das Wasser endlich mal kocht?

Siedeverzug an der Heizspirale verursacht die Bläschen.
Durch die Ausdehnung des Wassers beim Phasenübergang kriegste so eine Art explosion die den Wasserkocher zum schwingen anregt. Am Anfang sind die bläschen kleiner und treten deshalb häufiger auf (damit kriegste eine hohe und somit hörbare Frequenz). Sobald die Blasen grösser werden is die Frequenz und/oder die Amplitude zu niedrig um die Schwingung noch zu hören. Bei mir sieht man dann richtig wie der Wasserkocher zum wackeln anfängt.
Warum das dann immer die gleiche Frequenz ist. Vermute mal dass es sich dabei um die Eigenfrequenz des Wasserkochers inkl. Inhalt und Bodenkontakt handelt die durch die Explosionen angeregt wird.

Michael