dass bei der Bildung von Eis aus flüssigem Wasser Energie frei wird?
Mit Wasser kann man vor allem durch die Dichte-Anomalie hervorragend massive Festkoerper (z.B. eine Stahlkugel) sprengen, wenn man es bis zum Gefrierpunkt abkuehlt.
Faß mal deinen Kühlschrank auf der Rückseite an. Wo Wärme ist ist auch Energie und die kommt aus dem Innenraum wo jetzt die Kälte ist.
Der Effekt wird benutzt, um Weinreben in Frostnächten zu schützen: Die Pflanzen ertragen Temperaturen bis knapp unter den Gefrierpunkt. Wenn es im Herbst kälter wird, dann werden die Reben mit Wasser besprüht. Das Wasser gefriert an den Pflanzen, durch die ständige Wasserzufuhr gefriert immer mehr Wasser und die dabei freiwerdende Wärme hält die Pflanze bei 0°.
Nein. Für Eiswein läßt man die reifen Früchte ohne Beregnung gefrieren. Sie müssen dann in gefrorenem Zustand in die Kelter, damit zwar der Zuckersaft ausgepreßt wird, das Eis aber in der Kelter zurück bleibt. Den Sprühtrick wendet man an, wenn die Trauben noch nicht (ganz) reif sind, um zu verhindern, daß sie erfrieren.
Es klingt komisch, ich hatte auch schon meine Verständnisschwierigkeiten, wo da jetzt wie in welcher Form Energie frei wird. Aber der Prozess ist umkehrbar, also: Um Wasser von unter Gefrierpunkt auf über Gefrierpunkt zu erwärmen, brauchst du nicht nur die thermische Energie, sondern auch noch die latente Energie (Eben die Energie, damit der Übergang Fest->Flüssig vollzogen werden kann). Das kann man sich schon eher vorstellen. Wenn man nun noch das damit begründet, dass Kristallbindungen (Die beim Eis entstanden sind) gelöst werden müssen und hierfür noch zusätzlich Energie aufgewendet werden muss, dann vervollständigt sich das Bild.
Nach dem Prinzip arbeiten auch die Handwärmer die man im kochenden Wasser auflädt. Wenn das Salz (Natriumacetat) beim knicken des Metallplättchens kristallisiert wird die latente Wärme wieder frei.
Es gibt auch schon Wärmepumpen, die diesen Effekt ausnutzen. Sie kühlen das Wasser bis zur Eisbildung ab, für den Aggreatzustandswechsel (fest => flüssig) wird bei Wasser ungefähr das fünffache an Energie benötigt, ebenso wird diese Menge bei der Umkehr (Abkühlen) wieder frei.
in einem kg wasserdampf steckt mehr energie als in einem kg flüssigem Wasser bei jeweils der gleichen Temperatur: Die Energie steckt im Phasenübergang!
@ Uhu Uhuhu ... das nennt sich Frostberegnung und wird als Überkronenberegnung eher beim Obstbau als beim Weinbau verwendet. Beim Weinbau wird mehr mit Befeuerung gearbeitet und die auch normalerweise nur in den Wintermonaten um Temperaturen unter -15°C zu vermeiden, da die Weinreben das u.U. nicht überleben. Die Frostberegnung wird bei Spätfrösten im Mai hauptsächlich verwendet um die grünen Pflanzenteile (Blätter und Triebe) vor Erfrierungen zu schützen ... Früchte sind da noch nicht da. Weinreben werden im Sommer um Trockenschäden zu vermeiden beregnet, das läuft aber hauptsächlich über Tropfbewässerung an der Pflanze, nicht als Überkronenberegnung, da dies Pilzinfektionen fördert, die man tunlichst vermeiden will. Zum Wohle :o)
Es muß in den frühen 60ern gewesen sein, als das Verfahren vereinzelt in Südbaden für den Wein eingesetzt wurde. Ob das heute noch gemacht wird, weiß ich nicht.
Thilo M. schrieb: > Es gibt auch schon Wärmepumpen, die diesen Effekt ausnutzen. > Sie kühlen das Wasser bis zur Eisbildung ab, für den > Aggreatzustandswechsel (fest => flüssig) wird bei Wasser ungefähr das > fünffache an Energie benötigt, ebenso wird diese Menge bei der Umkehr > (Abkühlen) wieder frei. fünffache Energie verglichen zu was? ;)
Uhu Uhuhu schrieb: > Es muß in den frühen 60ern gewesen sein, als das Verfahren vereinzelt in > Südbaden für den Wein eingesetzt wurde. Ob das heute noch gemacht wird, > weiß ich nicht. sieht cool aus: http://www.fotoarchiv.it/images.php?id=61&o=180#
Simon K. schrieb: > Thilo M. schrieb: >> Es gibt auch schon Wärmepumpen, die diesen Effekt ausnutzen. >> Sie kühlen das Wasser bis zur Eisbildung ab, für den >> Aggreatzustandswechsel (fest => flüssig) wird bei Wasser ungefähr das >> fünffache an Energie benötigt, ebenso wird diese Menge bei der Umkehr >> (Abkühlen) wieder frei. > > fünffache Energie verglichen zu was? ;) 1 Liter Wasser abkühlen von +1°C auf -1°C benötigt z.B. ca. das fünffache der Energie, die benötigt wird, um 1 Liter Wasser von z.B. +4°C auf +2°C zu kühlen.
>Das Wasser gefriert an den Pflanzen, durch die ständige
Wasserzufuhr gefriert immer mehr Wasser und die dabei freiwerdende Wärme
hält die Pflanze bei 0°.
klingt irgendwie komisch
>klingt irgendwie komisch
Der Trick dabei ist der Aggregatzustandswechsel von flüssig nach fest.
In dieser Phase bleibt die Temperatur bei 0°C. Hört man auf zu Bewässern
sinkt die Temperatur ins Minus.
man muß dann also immer, wenn das Wasser gerade alle ist, neu einsprühen? Klingt kompliziert. In welchen Intervallen muß das denn gemacht werden, sagen wir mal bei -5°?
Es wird ständig gesprüht, aber nicht sehr viel. Seht euch die Bilder an, die Fhutdhb Ufzjjuz (weinbauer) hier verlinkt hat: Beitrag "Re: Stimmt es, ,."
sieht ja absolut irre aus! Ich dachte, daß man mit dem Wasser die Temperatur über 0 hält. Deshalb hatte ich auch "komisch" geschrieben, weil Du sagtest, daß das Wasser an den Pflanzen gefriert. Aber wenn die ein paar Minusgrade verkraften, geht's ja. Was ist eigentlich mit dem Gewicht? Das muß man doch ein ganz schönes Fingerspitzengefühl haben.
faraday schrieb: > sieht ja absolut irre aus! > Ich dachte, daß man mit dem Wasser die Temperatur über 0 hält. Deshalb > hatte ich auch "komisch" geschrieben, weil Du sagtest, daß das Wasser an > den Pflanzen gefriert. Aber wenn die ein paar Minusgrade verkraften, > geht's ja. Was ist eigentlich mit dem Gewicht? Das muß man doch ein ganz > schönes Fingerspitzengefühl haben. Das Wasser gefriert zwar, aber die Pflanze im Inneren bekommt nicht weniger als 0°C das ist doch der Trick. Die Kälteenergie von außen wird in latente Energie umgewandelt (also Energie, die nötig ist um die Kristallstruktur des Eises aus Wasser zu bilden). Wenn kein Wasser mehr auf der Pflanze ist, muss neues Wasser drauf, damit die Temperatur dann nicht sinkt (Weil das Potential für latente Energie in dem Falle ausgeschöpft ist, da alles Wasser zu Eis geworden ist. Dann könnte die Temperatur nämlich weiter sinken).
faraday schrieb: > Was ist eigentlich mit dem Gewicht? Das muß man doch ein ganz > schönes Fingerspitzengefühl haben. Der Frost darf nicht zu stark sein und die Pflamzen müssen so beschnitten sein, daß die Last tragen können.
>Die Kälteenergie von außen wird >in latente Energie umgewandelt (also Energie, die nötig ist um die >Kristallstruktur des Eises aus Wasser zu bilden) das klingt jetzt auch wieder komisch. Ich denke bei Wasser--Eis wird Energie frei. >Wenn kein Wasser mehr >auf der Pflanze ist, muss neues Wasser drauf So wie ich es jetzt verstanden habe, ist Eis auf der Pflanze und das neue Wasser kommt auf dieses Eis. Ob das den Thermodynamikern gefällt, was wir hier so alles schreiben?
Die Frostberegnung läuft, wenns sie läuft, normalerweise kontinuierlich, da die Regner ja über den Kulturpflanzen stehen würden die sonst einfrieren. Zu bedenken ist dann noch, die tiefsten Temperaturen treten am Ehesten nachts, bzw. in den frühen Morgenstunden ... so 4-5 Uhr morgens auf. Das ist dann auch oft der Zeitraum, in dem dann der Eiswein geerntet wird. Auch dies bei Temperaturen i.d.R ab -7°C abwärts. Die Trauben müssen dann sogleich im gefrorenen Zustand auf die Weinpresse und gepresst werden. Was da raus kommt ist dann in etwa wie Sirup in der Konsistenz und hoch konzentriert, da das Wasser ja als Eis zurückgehalten wird.
>So wie ich es jetzt verstanden habe, ist Eis auf der Pflanze und das >neue Wasser kommt auf dieses Eis. >Ob das den Thermodynamikern gefällt, was wir hier so alles schreiben? http://de.wikipedia.org/wiki/Kristallisationswärme Hat außer mir hier nochmal jemand die Erfahrung gemacht, das ne Mineralwasserflasche im Tiefkühlfach nicht unbedingt gefriert, sondern erst wenn man den Deckel öffnet? Klar, der Druck spielt da auch noch mit rein, aber die Erschütterung begünstigt dann das Gefrieren.
Der Effekt wird auch umgekehrt genutzt: das nennt sich dann Kältemischung. http://de.wikipedia.org/wiki/Kältemischung
Taschenwärmer sind ein klassisches und seehr anschauliches Beispiel für die Energie im Phasenübergang!
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