Wasser und Eis

Man nehme einen Shaker etwas größerer Bauart und befülle ihn mit 1 kg Eis (aus Wasser von 0° C) und 1 kg kochend Wasser (100 °C). Welche Temperatur des Gemisches ist nach Schütteln bis zur Schmelze des Eises zu erwarten?

Definition einer Kalorie: 1 cal ist diejenige Wärmemenge, die benötigt wird, um die Temperatur von 1 g Wasser um 1 Grad zu erhöhen (bei einer bestimmten Temperatur – diese Ungenauigkeit ist aber hier vernachlässigbar).

1 kg Wasser kann also beim Abkühlen von 100 °C auf 0 °C 100 kcal abgeben.

Tabellenbuch Physik: 1 kg Eis verbraucht beim Schmelzen 80 kcal (79,4 kcal).

Wenn 1 kg Eis geschmolzen sind, sind von den 100 kcal noch 20 übrig; oder anders ausgedrückt, der eine Liter heißes Wasser wurde auf 20 °C abgekühlt. Das geschmolzene Eis (ca. 1 Liter) hat 0 °C. Beide sind aber gemischt, was in Summe ungefähr 10 °C ausmacht.

Es macht also Sinn, dass bei Frost z.B. Orangenbäume zum Schutz vor demselben mit Wasser bespritzt werden!