Eigenschaften von Flüssigkeiten, Adhäsion und Kohäsion

Eigenschaften von Flüssigkeiten
Physik Klasse 7

Versuch:

Wir füllen ein Gefäß mit Wasser, ein anderes  mit Sand.

Worin besteht der Unterschied zwischen Wasser und feinem Sand?

Beide Stoffe passen sich der Form des Gefäßes an. Auf dem Sand lässt sich ein kleiner Berg aufschütten, auf Wasser nicht. In Sand kann man einen Nagel hineinstecken, im Wasser versinkt er. Die Sandteilchen sind im Vergleich zu den Wasserteilchen riesengroß, sie lassen sich nicht so leicht gegeneinander verschieben. Beim Sand treten Reibungskräfte auf.

Versuch:

Wir versenken einen Nagel im Wasser. Dann schlagen wir einen Nagel in Holz.

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Versuch:

Wir schütten Wasser in ein Becherglas. Dann kippen wir das Glas. Dabei bleibt die Wasseroberfläche waagerecht.

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Versuch:

Wir drücken Wasser in einer Spritze zusammen.

Luft können wir zusammendrücken, z. B. in Fahrrad- und Autoreifen. Wasser dagegen nicht.
Das wird bei einer Hauswasserversorgung genutzt: Das Wasser wird in einen Druckwasserspeicher gepumpt.
Oberhalb des Wasserspiegels befindet sich ein Luftkissen, das auf das Wasser drückt.
Dadurch kann das Wasser mit mehr Druck in die Haushalte fließen.

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Merke:

Flüssigkeitsteilchen lassen sich leicht gegeneinander verschieben. Eine Flüssigkeit nimmt die Form des Gefäßes an, in dem sie sich befindet. Alle Gegenstände, die schwerer sind als die Flüssigkeit, sinken ungehindert ein. Die Oberfläche von Flüssigkeiten steht immer waagerecht. Flüssigkeiten lassen sich nicht zusammendrücken.

Ist Honig auch eine Flüssigkeit?

Honig, Asphalt oder Lava sind zähe Flüssigkeiten. Die Kräfte, die zwischen den Teilchen wirken sind etwas größer als bei Wasser.

 




Adhäsion und Kohäsion

Warum versinken Wasserläufer nicht?

Versuch:

Wir leben eine Rasierklinge flach auf die Wasseroberfläche.

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Eine Rasierklinge drückt die Wasseroberfläche nur leicht ein, versinkt aber nicht. Es sieht so aus, als habe das Wasser eine dünne Haut. Man spricht deshalb von der Oberflächenspannung.

Wie kommt die Oberflächenspannung zustande?

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Zwischen den Teilchen einer Flüssigkeit wirken Anziehungskräfte.
Dabei wird im Inneren ein Teilchen von seinen Nachbarn nach allen Seiten gezogen.
Deshalb heben diese Kräfte sich gegenseitig auf.

Wie entsteht Kohäsion?

Ein Teilchen, das sich an der Oberfläche befindet, hat über sich keine Nachbarn, die nach oben ziehen können. Es wird deshalb in die Flüssigkeit hineingezogen. Wir nennen diese Erscheinung Kohäsion. Sie ist auch für die Tropfenbildung verantwortlich. Jedes Teilchen an der Oberfläche erfährt Anziehungskräfte von den unmittelbar benachbarten Oberflächenmolekülen. Dies bewirkt die Oberflächenspannung.



Wie entsteht Adhäsion?

Körper, die im Wasser waren, sind nass. Das heißt, an ihnen haftet Wasser. Der Körper zieht das Wasser an. Diese Erscheinung heißt Adhäsion.

Versuch:

Wir drücken zwei feuchte Glasplatten aneinander. Danach können wir sie nur sehr schwer auseinanderziehen.

Versuch

Wir sprühen Wasser gegen eine Glasscheibe.

Durch Adhäsion bleibt das Wasser an der Platte haften. Die Kohäsion bewirkt die Tropfenbildung. Werden die Tropfen zu groß, so übersteigt die Gewichtskraft die Adhäsionskraft, die Tropfen fließen herunter.

Warum kann man Tinte mit dem Löschblatt aufsaugen?

Das Löschpapier enthält viele enge Hohlräume, die Kapillaren. Das Aufsteigen von Flüssigkeiten in solchen Kapillaren ist ein Zusammenspiel aus Adhäsion und Kohäsion.

Versuch Kapillarwirkung:

Wir füllen gefärbtes Wasser in einen Behalter. Dann stellen wir verschieden dicke Röhren hinein.

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In engen Röhren steht das Wasser höher als in weiten. Am Rande der Röhren wird das Wasser durch Adhäsion hoch gewölbt.

Kapillarwirkung im Alltag und in der Natur:

Kapillarwirkung beobachten wir in allen Körpern, die enge Hohlräume enthalten.
Beispiel: Löschpapier, Wischtuch, Lampendocht, Würfelzucker, poröse Steine.
In Pflanzen steigt das Wasser, was diese für ihr Wachstum benötigen, durch Kapillarwirkung nach oben. Auch die feinen Adern im Blutkreislauf zeigen Kapillarwirkung.

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Die Oberfläche von Wasser in einer Glasröhre bildet eine Libelle.
Hier ist die Adhäsion größer als die Kohäsion.Die Oberfläche von Quecksilber in einer Glasröhre ist nach außen gewölbt, weil in Quecksilber die Kohäsion größer als die Adhäsion ist.

Deshalb bleibt Quecksilber auch nicht an Gegenständen haften, die eingetaucht werden.

Wasch- und Spülmittel verringern die Oberflächenspannung (Kohäsion). Es erfolgt keine Tropfenbildung mehr. Das Wasser dringt in die tiefsten Schmutzschichten ein. Das Wasser wird durch diese Mittel entspannt.

 


Hier finden Sie eine Übersicht über weitere Beiträge zum Thema Mechanik, Festkörper und Flüssigkeiten, darin auch Links zu Aufgaben.



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