Aufgabe
Verfolge
den Temperaturverlauf von kaltem Wasser beim Erhitzen bis zum Sieden in Abhängigkeit von der
Zeit.
Material
Experimentiertablett, Ampulle (5 mL) breit, dazu passender Stopfen
mit
Loch für Temperaturfühler und Pipettenspitze (Düse) in
der Mitte, digitales
Multimeter (VC 333),
Kreuzschraubenzieher, isolierter Kupferdraht (2 x
0,8 mm), Zange, Spiritus-Mikrobrenner
in Gummistopfen als Stativ,
Streichhölzer,
Spiritus, Rotwein.
Durchführung
1.
Mit einem Kreuzschraubenzieher bohre ein Loch in den Stopfen, durch das
der Temperaturfühler und die Pipettenspitze passen.
2. Baue einen Ampullenhalter: Umwickle das Glas dazu mit dem Ende eines
15
cm langen doppelten Kupferdrahts.
3. Fülle die Ampulle zu einem Drittel mit Rotwein.
4. Zur Ermittlung der
Temperatur in dem Raum über dem Rotwein schiebe den
Temperaturfühler so weit in den
Stopfen, dass
er neben der Pipettenspitze endet.
5. Erhitze die Ampulle unter Kontrolle der Temperatur und der Zeit bis
zum Sieden.
7. Trage den Verlauf von Wasser-Temperatur und Zeit in eine Tabelle ein.
Beobachtungen
1. Das Sieden beginnt bereits weit unter dem Siedepunkt des
Wassers (Photo 1)
2. Die Temperatur steigt kontinuierlich weiter bis auf 98°C an.
3. Sie verändert sich jetzt nicht weiter.
Erklärung
Wein ist kein reiner Stoffe: Neben roter Farbe, Duftstoffen,
hunderten anderer Stoffe enthält die Probe besonders viel Wasser
und 13,5 Vol% Alkohol (Ethanol). Sein Siedepunkt beträgt
78°C. Aus
ihm bestand zu
Beginn des Siedens ein hoher Anteil der Dämpfe. Der
Alkohol-Anteil am Destillat wird rasch immer geringer, sodass der
Siedepunkt
rasch steigt und schließlich den des Wassers erreicht. Jetzt wird
die zugeführte
Wärme vollständig zum Verdampfen verbraucht: Kein weiterer
Temperaturanstieg.