Kann Wasser spontan anfangen zu kochen?

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Material

  • neue Einwegspritze (Volumen: mindestens 5 ml)
  • optionale Hilfsmittel: Feuerzeug, Flachzange

Eine Einwegspritze zieht man zu etwa einem Drittel mit warmem Wasser (Temperatur: ca. 40 °C) auf, hält sie mit der Öffnung nach oben und presst eventuell eingeschlossene Luft wieder heraus. Um die Öffnung zu verschließen, hält man sie mit einem Finger ganz fest zu.

Nur unter Aufsicht

Eine andere Möglichkeit ist, man erwärmt den vordersten Teil der Spritze kurz mit einem Feu­erzeug bis der Kunststoff weich ist und drückt ihn sofort mit einer Flachzange fest zusammen.

Ob eine vollständige Abdichtung erfolgt ist, lässt sich kontrollieren, indem man starken Druck auf den Kolben der Spritze ausübt. Dabei darf vorne nicht die geringste Menge Wasser entweichen.

Wird langsam aber kräftig an dem Kolben gezogen, so beobachtet man die Bildung von Blasen, bevor sich ein Teil der Spritze mit gasförmigem Wasser füllt.

Um den Einwand zu entkräften, es handle sich nur um Luft, die durch ungenügende Abdichtung eingedrungen sei, wird der herausgezogene Kolben losgelassen. Er bewegt sich von selbst in seine Ausgangslage zurück, wobei der gasgefüllte Bereich in der Spritze verschwindet. Das Experiment kann so oft wiederholt werden, bis der Kolben tatsächlich nicht mehr ausreichend abdichtet.

Der Dampfdruck p einer Flüssigkeit nimmt mit steigender Temperatur T zu. Diese Aussage über die Dampfdruckkurve  macht die Clausius-Clapeyron-Gleichung in der Form für einen Übergang  flüssig nach gasförmig.

Ist der Umgebungsdruck kleiner als der zur momentanen Temperatur gehörende Dampfdruck, beginnt die Flüssigkeit zu sieden. Um dies zu erreichen gibt es zwei Möglichkeiten:

  • Erhöhung der Temperatur
  • Absenkung des Umgebungsdrucks

Natürlich ist auch eine Kombination beider Vorgehensweisen möglich. Normalerweise benutzt man die erste Möglichkeit, um Wasser zum Kochen zu bringen. In der Spritze wird jedoch der auf dem Wasser lastende Druck solange verringert, bis er den Dampfdruck unterschreitet.

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