Eis übt beim Gefrieren Druck aus und schmilzt unter Druck

Experimente:
Versuch: Eis schmilzt unter Druck
Versuch: Volumenzunahme beim Gefrieren von Wasser


Wassermoleküle bilden im Eis sperrige Strukturen, die auf die Umgebung starken Druck ausüben können. Daran werden wir erinnert, wenn wir eine Flasche im Gefrierfach eines Kühlschranks vergessen...

Bild 1 (Foto: Blume)


Umgekehrt schmilzt Eis, wenn es unter Druck gesetzt wird. Das kann man zeigen, wenn man um ein Eisstück eine Drahtschlaufe legt und daran ein Gewicht hängt. Die Schlaufe wandert durch das Eis (-> Versuch).

Das Schmelzen unter Druck führt dazu, das Eis überhaupt glatt ist. Deshalb können die Schlittschuh- und Skiläufer sowie Snowboarder ihren Sport ausüben. Wäre es so, dass sich Eis wie jede andere Materie beim Druckausüben verfestigt, dann gäbe es diese Sportarten nicht.

Hinweis: Es wird im Zusammenhang auch diskutiert, ob es sich nicht nur um Wärmeeffekte handelt. Demnach soll sich der Draht im obigen Versuch durch Aufnahme von Wärme aus dem Umgebung ständig erwärmen und so das Eis zum Schmelzen bringen. Entsprechend soll es sich beim Schlittschuhlaufen um Reibungswärme handeln, die das Eis zum Schmelzen bringt.

Eisschmelze unter hohem Druck beobachten wir auch bei den Gletschern. Diese rutschen manchmal erstaunlich schnell auf ihrem eigenen Schmelzwasser bzw. auf ihrem darunter liegenden Schlamm zu Tale.

Damit verbunden ist das Abschleifen von Felsen und Böden. Solche angekratzten Steine findet man dort, wo sich die Gletscher der Eiszeit bewegten: In Norddeutschland, am Ostseestrand, in Dänemark, im Voralpengebiet, und so weiter.

Bild 2: Durch Gletscheraktivitäten zerkratzter Stein von der dänischen Ostseeinsel Møn.
Die Insel wurde samt den Kreidefelsen (wie auch Rügen) während der Eiszeit zwischen mehreren Kilometer dicken Gletscherzungen aus dem Meeresboden gedrückt
(Foto: Blume)


Gletscher transportieren Ton, Sand, Kies und zum Teil riesige Steinblöcke, die dann als "Findlinge" in der Landschaft herumliegen.

Bild 3: Eiszeitlicher Findling aus hellem Granit im Bielefelder Raum
(Foto: Blume)


Alle lagern sich in den landschaftsbildenden Moränen ab. Diese enthalten wiederum wichtige Grundwasservorräte. Die wir heute ausbeuten, stammen teilweise noch aus dieser Zeit und sind wahrlich fossiles Wasser!

Eis schmilzt sogar unter seinem eigenen Dampfdruck. Aber auch der Luftdruck sorgt dafür. Die Folge: Eis ist immer mit einer dünnen Schicht von Wasser überzogen, das mit dem festen Eis im Gleichgewicht steht.

Das nutzt man beim Salzstreuen aus.


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Letzte Überarbeitung: 30. Oktober 2015, Dagmar Wiechoczek