Experiment mit der Sprengkugel
Mit diesem Experiment wollen wir veranschaulichen, welche Kräfte beim Gefrieren von Wasser auftreten.
Juli 2021
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Das Material: - Stahl-Hohlkugel (Sprengkugel) m=391,1 g Wandstärke 5 mm; Durchmesser= 59 mm; Volumen= 61,6 cm³ - Schraubverschluss für die Kugel m= 100,6 g; Durchmesser= 20 mm - 300 g Kochsalz - 900 g zerkleinertes Eis - 1 altes Becherglas - Hammer zum Zerkleinern des Eises - Handtuch zum Aufbewahren des Eises |
Wasser ist ein besonderer Stoff, da die Dichte bei 4°C am höchsten ist, und wenn das Wasser gefriert sinkt die Dichte (siehe rechte Abbildung) und somit erhöht sich das Volumen um 10% (siehe linke Abbildung). Quellen: [1]
Ausrichtung der Wassermoleküle (H2O-Dipole) bei warmem Wasser, kaltem Wasser sowie Eis. Quellen:[2]
Die Explosionsvideos (3 Filme in Playlist) Hier klicken!
Fotos:
Aufbau des Experimentes
Materialien für die Kältemischung werden abgewogen: Eis und Salz
Einstellen der Frontkamera
Der abgeschlossene Aufbau mit Sicherheitsvorkehrungen inklusive PVC-Platten und Strahlern
Seitenansicht des Aufbaus
Offene Ansicht des Aufbaus
Die Zerkleinerung des Eises mit dem Hammer in einem Handtuch eingewickelt
Wir füllen das Wasser mit einer Temperatur von 9,8°C in die Sprengkugel
Wir stellen die Kältemischung von Eis und Salz her
Während der Wartezeit von 17 Minuten bis zur Explosion wird mit 2 Smartphonekameras (vorne und oben) gefilmt.
Die Verwüstung nach der Explosion von der Sprengkugel
Die Vogelansicht der Verwüstung
Die zerstörte Kugel nach der Explosion
Rechts die zerstörte Sprengkugel nach der Explosion. Links eine weitere, noch intakte Sprengkugel zum Vergleich.
