Arbeitsblatt: Wasser und seine Eigenschaften

Wasser und seine Eigenschaften Wasser kann in sehr verschiedenen Formen auf der Erde gefunden werden: Regen, Nebel, Dampf, Eis, Schnee, Hagel, Raureif, Quelle, Bach, Fluss, Strom, See, Meer und so weiter. Das sind alles verschiedene Formen von Wasser. Wasser und seine Eigenschaften Seite 1 von 10 Man unterscheidet drei Zustandsformen (oder sogenannte Aggregatszustände): fest flüssig gasförmig. Wasser kann von jeder Zustandsform zur anderen übergehen. Ein Wasserteilchen ist eine feste Verbindung aus Wasserstoff und Sauerstoff. Ein einziges Wasserteilchen ist so klein, dass wir es gar nicht sehen können. Erst wenn sehr viele dieser winzigen Wasserteilchen sich zu einer grösseren Menge zusammenschliessen, können wir Wasser sehen. Wasser und seine Eigenschaften Seite 2 von 10 Jede Zustandsform (Aggregatszustand) hat ihre ganz bestimmten Eigenschaften, die wir manchmal nutzen. Manchmal ergeben sich auch aus den Eigenschaften des Wassers besondere Naturerscheinungen. gasförmiges Wasser: Dampf Im gasförmigen Zustand sind die einzelnen Wasserteilchen von einander getrennt. Darum ist gasförmiges Wasser auch unsichtbar. In der Luft um uns herum schweben immer auch mehr oder weniger viele Wasserteilchen. Wenn wir eine sehr kalte Glasplatte in wärmere Luft halten, dann setzten sich die Wasserteilchen aus der Luft an dieser Platte fest und bilden kleine Tröpfchen. Auf solchen beschlagenen Gläsern sehen wir das Wasser, das sonst gasförmig in der Luft schwebt. Gehen Wasserteilchen vom flüssigen Zustand in den gasförmigen über, sagt man, das Wasser verdampft. Erhitzt man Wasser auf 100 Celsius, beginnen sich die Wasserteilchen heftig von einander zu trennen: das Wasser kocht. Wasser und seine Eigenschaften Seite 3 von 10 Eine bestimmte Anzahl Wasserteilchen als Dampf braucht viel mehr Platz, als die gleiche Anzahl Wasserteilchen in Form von flüssigem Wasser. Man könnte also sagen, dass das Wasser sich beim Verdampfen ausdehnt. Dies konnten wir beim Versuch mit dem Dampfkochtopf und dem Ballon sehen: Der Ballon wurde vom Dampf aufgeblasen bis er zerplatze. Technisch wird diese Eigenschaft des Wassers in der Dampfmaschine genutzt. Wasser und seine Eigenschaften Seite 4 von 10 flüssiges Wasser: Wasser Gewicht: Je nach Temperatur hat flüssiges Wasser ein leicht unterschiedliches Gewicht. Warmes Wasser ist leichter als kaltes Wasser. Darum steigt warmes Wasser im kalten Wasser hoch. Im Meeresboden gibt es Öffnungen, aus denen heisses Wasser aus dem Erdinneren emporschiesst. Das besondere am Wasser ist, dass es bei 4 Celsius am schwersten ist. Unter 4 Celsius wird das Wasser wieder leichter. Oberflächenspannung: Wasser hat eine sogenannte Oberflächenspannung. Darum kann man Wassertropfen auf einer Münze zu einer kleinen Halbkugel aufhäufen. Wasser und seine Eigenschaften Seite 5 von 10 Darum können auch Gegenstände wie Büroklammern und Nadeln auf dem Wasser schwimmen. Darum kann man ein Glas ein wenig über die Höhe seines Randes mit Wasser füllen. Die Oberflächenspannung kann mit verschiedenen Mitteln, zum Beispiel mit Seife, verringert werden. Wasser trägt: Das merken wir selber, wenn wir ins Wasser steigen. Dann spüren wir, wie wir weniger Gewicht zu tragen haben. Dies macht es möglich, dass sogar schwere Schiffe aus Eisen auf dem Wasser schwimmen können. Wasser und seine Eigenschaften Seite 6 von 10 Wichtig ist dabei allerdings, dass das Gewicht auf ein grosses Volumen verteilt ist. Wassertröpfchen ziehen sich gegenseitig an. Das können wir mit einem Schlauch leicht feststellen. Legen wir das eine Ende des Schlauches in ein Becken voll Wasser und das andere Ende tiefer als das Wasser, dann läuft das Wasser immer aus dem Schlauch, wenn es einmal bis zum Auslaufen angesogen wurde. Es ist, als ob die Wassertröpfchen eine Kette bilden würden. Ein fallendes Wassertröpfchen zieht das nächste mit sich. Wasser und seine Eigenschaften Seite 7 von 10 Wasser übt einen Druck aus. Das Gewicht des Wassers übt einen Druck auf den Boden und die Wände des Gefässes aus. Das spüren wir selber, wenn wir in die Tiefe tauchen. Dann beginnen die Ohren unter dem Wasserdruck zu schmerzen. Je höher eine Wassersäule ist, um so mehr Druck übt sie auf den Boden aus. Darum pumpt man das Wasser in ein höher gelegenes Reservoir, damit es mit Druck aus den Hähnen in den tiefer gelegenen Wohnungen fliessen kann. Die Wasseroberfläche ist immer horizontal Die Wasseroberfläche ist in ein und dem selben Gefäss immer überall gleich hoch und zeigt uns die horizontale Hauptrichtung. Wasser und seine Eigenschaften Seite 8 von 10 Da die Meeresoberfläche auch auf der ganzen Welt überall gleich hoch ist (von kleinen Schwankungen abgesehen) nimmt man diese Höhe als Nullpunkt für Höhenmessung etwa beim Messen der Höhe eines Berges. festes Wasser: Eis Bei 0 Celsius wird das Wasser fest: es gefriert. Dabei dehnt es sich aus. Dies tut es mit einer ungeheuren Kraft. Wenn Wasser in Felsspalten gefriert, kommt es vor, dass ganze Felsblöcke abgesprengt werden. Gefrierendes Wasser kann auch eine Flasche zum Bersten bringen. Beim Gefrieren ordnen sich die einzelnen Wasserteilchen zu einer bestimmten Anordnung an. Wasser und seine Eigenschaften Seite 9 von 10 Dabei brauchen sie gegenüber der Anordnung im flüssigen Zustand mehr Platz. Da eine gefrorene Anzahl Wasserteilchen mehr Platz braucht, als die gleiche Menge Wasserteilchen im flüssigen Zustand, wird das gleiche Gewicht auf mehr Volumen verteilt. Deshalb schwimmt das Eis immer oben auf dem Wasser. Eis ist nicht einfach fest. Eis fliesst immer noch, aber sehr, sehr langsam. Dies kann man an der Bewegung der Gletscher erkennen. Eis ist auch spröde und bricht leicht. Die einzelnen Wasserteilchen können auch direkt vom festen in den gasförmigen Zustand wechseln. Diesen Vorgang nennt man Sublimation. Das Wasser sublimiert. Geht das Eis in flüssiges Wasser über, schmilzt es. Gefrorenes, ehemals gasförmiges Wasser kannst du an kalten Wintermorgen an Bäumen oder Autoscheiben sehen: den Raureif. Wasser und seine Eigenschaften Seite 10 von 10