Wärmeausdehnung von Flüssigkeiten

Versuchsaufbau

drei gleichgroße Erlenmeyerkolben, einen Schüssel, Wasser, drei durchbohrte Gummistopfen, drei dazu passende Glasröhrchen mit gleichem Innendurchmesser, ein elektrischen Wasserkocher, Sonnenblumenöl, Milch, Wasser,

  • drei gleichgroße Erlenmeyerkolben,
  • Schüssel,
  • Wasser,
  • drei durchbohrte Gummistopfen,
  • drei dazu passende Glasröhrchen mit gleichem Innendurchmesser,
  • elektrischen Wasserkocher,
  • Sonnenblumenöl,
  • Milch,
  • Wasser,

Versuchsdurchführung

Versuchsbeobachtung

Wertvolle Tipps für das Gelingen des Versuches

Wenn die Gummistopfen auf die Erlmeyerkolben gesetzt werden, sollte der Flüssigkeitsstand in den Röhrchen nicht zu hoch steigen, ein gleichmäßig niedriger Stand aller drei Flüssigkeiten wäre gut. Nur so kann man das unterschiedliche Ansteigen genau beobachten. Dazu sollte man die Glasröhrchen so in die Gummistopfen einführen, dass die Röhrchen nicht unten überstehen. Beim Einführen der Röhrchen die Stopfen befeuchten.

Erläuterungen für die Lehrerin/den Lehrer

Was fachlich hinter dem Versuch steckt

Feste Körper, Flüssigkeiten und Gase vergrößern in der Regel ihr Volumen, wenn sie erwärmt werden. Modellvorstellung: Stoffe sind aus Molekülen aufgebaut, die sich nicht in Ruhe befinden, sondern Drehbewegungen sowie Hin- und Herbewegungen ausführen. Führt man einem Stoff Wärmeenergie zu, so erhöht sich die Geschwindigkeit der Bewegungen und die Moleküle haben in der Regel größere Abstände voneinander. Somit benötigen sie mehr Raum und der Stoff dehnt sich aus. Dieses Ausdehnen kann man durch den Anstieg der Flüssigkeiten in der Glasröhrchen beobachten.

Was der Versuch mit dem Alltag zu hat

In Thermometern befindet sich ein Stoff, der sich ausdehnt, wenn er erwärmt wird. Dieser Stoff steigt dann in dem Röhrchen auf und zeigt die Temperatur an. Eine Abweichung von der Regel bildet das Wasser zwischen 0 und 4o. In diesem Temperaturbereich dehnt sich das Volumen bei Erwärmung nicht aus, sondern schrumpft zusammen. (Anomalie des Wassers.)

Sandra Raabe