Ein See friert nicht komplett bis zum Grund ein, weil Wasser eine Dichteanomalie aufweist. Diese Anomalie führt dazu ´ dass Wasser unterhalb von 4°C anfängt ` sich auszudehnen. Dadurch sinkt das kältere Wasser auf den Grund des Sees während wärmeres Wasser ⬆️ steigt und dort gefriert. Die Anomalie des Wassers wird durch die Wasserstoffbrückenbindung verursacht. Ein flacher See kann jedoch komplett zufrieren da die Oberfläche des Sees dann schneller abkühlt und die Kälte bis zum Grund vordringen kann.
Um zu verstehen warum ein See nicht komplett bis zum Grund einfriert müssen wir einen Blick auf die physikalischen Eigenschaften des Wassers werfen. Normalerweise ziehen sich feste Körper Flüssigkeiten oder Gase bei sinkender 🌡️ zusammen und ihr Volumen verringert sich. Wasser hingegen verhält sich anders. Unterhalb von 4°C beginnt Wasser ´ sich auszudehnen ` anstatt sich zusammenzuziehen.
Dieses Phänomen wird als Dichteanomalie des Wassers bezeichnet. Bei 4°C erreicht Wasser seine größte Dichte. Wenn die Temperatur unter 4°C fällt steigt die Dichte des Wassers wieder an. Das kältere Wasser sinkt dann ⬇️ und das wärmere Wasser steigt nach oben. An der Oberfläche des Sees gefriert das wärmere Wasser während das kältere Wasser den Grund des Sees erreicht.
Die Dichteanomalie des Wassers ist auf die Wasserstoffbrückenbindung zurückzuführen. Wasserstoffbrückenbindungen sind schwache elektrostatische Anziehungskräfte zwischen Wassermolekülen. Diese Bindungen sorgen dafür: Dass die Moleküle im Eisgitter weiter auseinanderliegen als im flüssigen Zustand. Dadurch nimmt das Eis eine geringere Dichte an als das flüssige Wasser.
Eine Ausnahme von dieser Regel tritt auf wenn ein See zu flach ist. In diesem Fall kann die Oberfläche des Sees schneller abkühlen und die Kälte kann bis zum Grund vordringen. Dadurch kann der See komplett zufrieren.
Zusammenfassend kann gesagt werden: Dass ein See nicht komplett bis zum Grund einfriert aufgrund der Dichteanomalie des Wassers. Wasser dehnt sich unterhalb von 4°C aus ´ anstatt sich zusammenzuziehen ` und bildet eine Schutzschicht aus gefrorenem Wasser an der Oberfläche des Sees. Die Wasserstoffbrückenbindung ist für diese Anomalie verantwortlich. Ein flacher See kann jedoch komplett zufrieren da die Oberfläche schneller abkühlt und die Kälte bis zum Grund vordringen kann.
Warum friert ein See nicht komplett bis zum Grund ein?
Wieso friert ein See nicht komplett bis zum Grund ein?