Physik Adventskalender Tag 12
Tür 12 - Der Süße mag es heiß
Material:
- 2 Zuckerwürfel
- 2 transparente Becher oder Gläser
- kaltes und warmes Wasser
- 2 Stück weicher, biegsamer Draht
- Holzstab
Durchführung:
Die beiden Zuckerwürfel werden jeweils der längeren Seite nach mit dem Draht umwickelt und anschließend werden dessen Enden verdreht. Die freien Enden der beiden Drähte werden um den Holzstab gewickelt, sodass die Zuckerwürfel am Holzstab hängen. Dabei ist es wichtig, dass beide Zuckerstücke in etwa gleich weit herabhängen.
Einer der Becher wird zu etwa ¾ mit kaltem Leitungswasser befüllt. Der andere Becher wird mit der gleichen Menge warmen Leitungswasser befüllt. Der Stab mit den Zuckerwürfeln wird auf die Gläser gelegt, so dass je ein Würfel in eines der beiden Gläser eintaucht. Dabei ist wichtig, dass beide Würfel vollständig ins Wasser eintauchen.
Erklärung:
Die Temperatur eines Festkörpers, einer Flüssigkeit oder eines Gases entspricht der durchschnittlichen Geschwindigkeit der Teilchen, die den Körper aufbauen, also den Atomen oder Molekülen. Während die Teilchen eines Feststoffes nur um einen gewissen Punkt schwingen können, können sich die Teilchen einer Flüssigkeit oder eines Gases frei bewegen. Je größer die Temperatur des Stoffes ist, desto größer ist die Geschwindigkeit dieser Bewegung. Der Grund dafür ist, dass die Teilchen mehr Energie haben, um sich zu bewegen. Darin liegt die Erklärung, warum sich der Zucker im wärmeren Wasser schneller löst als im kälteren. Damit sich die Zuckermoleküle lösen, müssen sie mit Wassermolekülen in Kontakt kommen. Eine schnellere Bewegung der Wassermoleküle bewirkt mehr Zusammenstöße mit den Zuckermolekülen, also mehr Kontakt. Der Zucker löst sich schneller. Beim kühleren Wasser bewegen sich die Teilchen des Wassers langsamer. Es kommt zu weniger Zusammenstößen und somit zu weniger Kontakt mit den Zuckermolekülen. Der Zucker löst sich langsamer.
Tipps und Tricks, Anmerkungen
- Besteht die Möglichkeit, Wasser mit einem Wasserkocher zu erhitzen, kann ein drittes, hitzebeständiges Gefäß dazu genommen werden.
- Um den Versuch zu quantifizieren, könnte die Zeiten gestoppt werden, bis sich die Zuckerwürfel gelöst haben.
- Das Umwickeln der Zuckerstücke geht am besten mit einem weichen, biegsamen Aluminiumdraht.
- Bevor der Stab mit den Zuckerwürfeln auf den Gläsern positioniert wird, sollte der Abstand der Würfel angepasst werden (sodass beim Eintauchen beide mittig hängen).
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