Wärmeausdehnung von Flüssigkeiten

Nun kann man sehen wie die Flüssigkeiten in den Röhrchen ansteigen. Am schnellsten steigt das Öl nach oben und läuft recht schnell über. Dann folgt die Milch und schließlich das Röhrchen mit dem Wasser. Es laufen alle drei Flüssigkeiten über.

Die drei Erlenmeyerkolben werden mit je einer der drei Flüssigkeiten (Sonnenblumenöl, Milch, Wasser) bis an den oberen Rand gefüllt . Nun steckt man die Glasröhrchen in die durchbohrten Gummistopfen und setzt sie auf die drei Erlenmeyerkolben. Es ist darauf zu achten, dass der Pegel in allen Glasröhrchen gleich hoch ist. Dann stellt man die drei Behälter in die Schüssel. Das Wasser wird zum Kochen gebracht und in die Schüssel gegeben, so dass es die Kolben umgibt.

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

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.

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