Rund um das Wasser — ein physikalischer Streifzug by Siegfried Anders

By Siegfried Anders

Jeder von uns wird tagtaglich mit physikalischen Erscheinungen konfrontiert. Ob er in der anfahrenden StraBenbahn nach hinten gedruckt wird, ob er beim Wandern mit Hilfe eines Kompasses die Richtung bestimmt oder ob er sich beim Schwimmen vom Wasser tragen laBt, immer sind physikalische GesetzmaBig keiten die Grundlage. Meistens werden wir uns dieser Tatsache uberhaupt nicht bewuBt. Das magazine daran liegen, daB es sich um alltagliche und damit selbstverstandliche Erscheinungen handelt, uber die nachzudenken scheinbar keine Veranlassung besteht. Spatestens in dem second jedoch, in dem Freunde oder Kinder die be ruhmte Frage nach dem .. Warum" stellen, bemerken wir, daB selbst die Erklarung altbekannter Vorgange Schwierigkeiten bereiten kann. Dieses Buchlein will zum tieferen Nachdenken uber die Ur sachen physikalischer Erscheinungen anregen, die alle auf die eine oder andere Weise mit dem Wasser zusammenhangen. Die artwork der Darstellung, die i. allg. auf tiefergehende theoreti sche Begrundungen verzichtet, 5011 dem Leser die physikali schen Zusammenhange auf unterhaltsame Weise naherbringen. Sie soli ihn anregen, sich mit Hilfe weiterfuhrender Literatur umfassendere Kenntnisse anzueignen. Das Buch wendet sich an einen breiten Kreis naturwissen schaftlich interessierter Leser. Es setzt keine speziellen Kennt nisse voraus. Der Umfang des Buches machte ei ne Beschrankung auf physi kalische Erscheinungen notwendig. Umweltfragen und Fragen der Beziehungen des Wassers zu anderen Wissenschaftsgebieten muBten deshalb weitgehend unberucksichtigt blei ben.

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Und unser Wassed Nachdem es in der Turbine seine Schuldigkeit getan hat, muB es die Wasserkraftanlage verlassen und seinen Weg zum Meer fortsetzen . Da es bergab geht, hat das Wasser bald wieder genügend Energie, urn die nächste Turbine anzutreiben. So ist sein Weg zum Meer mit zahlreichen vom Menschen errichteten Fallen versehen , in denen es eingefangen und erst wieder freigelassen wird, wenn es genügend gearbeitet hat. Aber auch im Meer ist ihm nur eine kurze Rast vergönnt. Bald muB es wieder aufsteigen und sich in den groBen Kreislauf einreihen .

32c). In diesem Gerät flieBt ein Wasserstrahl durch eine düsenartige Verengung, wodurch ein Unterdruck entsteht. 103 Pa erzeugen. Das sind nur noch 1,3% des normalen Luftdrucks! 102 Pa und bei Quecksilberdampf sogar 0,133 Pa. Wir sahen, daB man Wasser als Treibmittel in Pumpen verwenden kann. Der bekannte Zerstäuber arbeitet nach dem gleichen Prinzip, nur daB man hier den Unterdruck durch Einschnürung ei nes Luftstrah Is erzeugt. Die Druckverminderung durch Einengung eines Medienstrahls führt zu Erscheinungen, die paradox anmuten.

Zwischen den Punkten C und 0 des Diagramms wird das - jetzt flü~sige - Wasser bis 100 oe erwärmt. Dazu wird je kg eine Wärmemenge von W3 = 418 kj benötigt, da die spezifische Wärmekapazität des Wassers 4,18 kJ. kg-I. K-l beträgt. Diese Zahl ist deutlich gröBer als die entsprechenden Zahlen anderer Flüssigkeiten und fester Stoffe. Der Abschnitt DE des Diagramms entspricht in vielem dem Abschnitt Be. Auch hier bleibt die Temperatur trotz Wärmezufuhr konstant; auch hier findet ein Phasenübergang statt.

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