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Eis und Wasserdampf: die Zustände des Wassers

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Team Digital
Eis und Wasserdampf: die Zustände des Wassers
lernst du in der 3. Klasse - 4. Klasse

Grundlagen zum Thema Eis und Wasserdampf: die Zustände des Wassers

Inhalt

Aggregatzustände des Wassers

In der Grundschule werden die drei Aggregatzustände des Wassers genau untersucht: fest, flüssig und gasförmig. Wasser hat jedoch noch viele weitere Eigenschaften:

  • Reines Wasser ist farblos, geruchlos und geschmacklos.
  • Menschen, Tiere und Pflanzen brauchen Wasser zum Überleben.
  • Wasser kann sich verwandeln und kommt beispielsweise flüssig in der Badewanne vor, fest als Eiswürfel im Getränk und gasförmig als Wasserdampf aus dem Kochtopf.

In welcher Form Wasser vorkommt, hängt vor allem von der Temperatur und auch vom Luftdruck ab.

Wasser kann je nach Temperatur und Luftdruck drei Aggregatzustände annehmen: fest, flüssig und gasförmig.

Experimente zu den Aggregatzuständen

Wasser ist wandlungsfähig und kann zwischen fest, flüssig und gasförmig wechseln. Wie funktioniert das? Anhand einfacher Versuche bzw. Experimente wird der Wechsel der Aggregatzustände des Wassers in der Grundschule untersucht.

  • Von flüssig zu fest:
    Wird Wasser stark abgekühlt und sinkt die Temperatur unter den Gefrierpunkt (0 Grad Celsius), dann werden die Wasserteilchen immer langsamer und das Wasser gefriert. Flüssiges Wasser wird zu Eis. Der Aggregatzustand ist nun fest.

  • Von fest zu flüssig:
    Steigt die Temperatur von Wasser über 0 Grad Celsius, bewegen sich die Wasserteilchen wieder schneller. Das Eis schmilzt. Aus Eis wird wieder Wasser. Der Aggregatzustand ist nun flüssig.

  • Von flüssig zu gasförmig:
    Wird Wasser erhitzt und steigt die Temperatur über den Siedepunkt (100 Grad Celsius), dann bewegen sich die Wasserteilchen immer schneller und das Wasser verdampft sichtbar. Flüssiges Wasser im Kochtopf verwandelt sich in Wasserdampf und ist unsichtbar. Der Aggregatzustand ist nun gasförmig.

  • Von gasförmig zu flüssig:
    Kühlt der Wasserdampf schnell ab, bilden sich aus dem Wasserdampf kleine Wassertröpfchen, die sich zum Beispiel an einem Badspiegel absetzen. Das Wasser kondensiert und der Aggregatzustand ist danach wieder flüssig.

Aggregatszustände Wasser

Besonderheiten der Aggregatzustände

Es gibt noch einen weiteren Wechsel des Aggregatzustands – von gasförmig zu fest. Dies passiert eher selten. Hierzu strömt warme Raumluft, die auch Feuchtigkeit enthält, zu einem eiskalten Fenster. Hier geht gasförmiges Wasser direkt in einen festen Zustand über, ohne vorher flüssig zu werden. Dieses Phänomen kannst du manchmal im Winter in Form von Eisblumen an der Fensterscheibe beobachten.

Manche Forschende sprechen übrigens von einem vierten Aggregatzustand, der zwischen flüssig und fest liegt.

Bei diesem Aggregatzustand wird das Wasser fast gelartig. Auch ändert sich hier das Verhältnis von Wasserstoff und Sauerstoff.

Bei sofatutor gibt es zum Thema Aggregatzustände des Wassers in der Grundschule ein Arbeitsblatt und Übungen.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Eis und Wasserdampf: die Zustände des Wassers

Was ist ein Aggregatzustand?
Welche Aggregatzustände kann Wasser haben?
Wie viele Aggregatzustände kann Wasser einnehmen?
Wie wird Wasser fest?
Wie wird Wasserdampf wieder zu Wasser?
Wie wird gasförmiges Wasser wieder fest?
Wie wird Eis zu Wasserdampf?
Wie verändert sich der Aggregatzustand?
Wie nennt man Wasser im gasförmigen Zustand?

Transkript Eis und Wasserdampf: die Zustände des Wassers

Puh, was für ein heißer Tag! Jetzt braucht Wilma ein kaltes Glas Limonade! Voller Vorfreude hat sie die Eiswürfel schon heute morgen rausgestellt. Mhh, wo sind die Eiswürfel geblieben? Um das Geheimnis zu lüften, schauen wir uns gemeinsam „Eis und Wasserdampf“, also „Die Zustände des Wassers“, an. Und das ist besonders spannend, denn Wasser kann seinen Zustand verändern. Lass uns einmal anschauen, was genau alles mit Wasser passieren kann. Gefrorenes Wasser nennen wir Eis, so wie Wilmas Eiswürfel. Eis ist Wasser im festen Zustand. Eis kann schmelzen, wenn es über null Grad warm wird. Schmelzen bedeutet, dass etwas flüssig wird. Wir haben nun Wasser - so wie wir es gewohnt sind. Aber es geht sogar noch weiter! Durch Wärme kann Wasser verdunsten. Verdunsten bedeutet, dass Wasser gasförmig wird. Verdunstetes Wasser nennen wir Wasserdampf. Gasförmig bedeutet auch, dass wir den Wasserdampf, wie auch Luft, nicht sehen können. Wenn es kälter wird, kann Wasserdampf kondensieren. Kondensieren bedeutet, dass Wasserdampf den Zustand wechselt und flüssig wird. Flüssiges Wasser kann auch wieder gefrieren. Dafür muss es unter Null Grad Celsius kalt sein. Dann ist Wasser wieder fest und wir nennen es Eis. Nun weiß Wilma auch, was mit ihren Eiswürfeln passiert ist! Aber sie hat schon eine neue Idee, wie sie die Limo kalt bekommt. Aber was genau passiert nun, wenn Wasser seinen Zustand ändert? Wasser besteht aus einzelnen Wasserteilchen. Ist das Wasser gefroren, bilden die Wasserteilchen sechseckige Kristalle. Die Wasserteilchen verbinden sich miteinander, daher ist Eis so hart. Sobald es wärmer wird, also über Null Grad Celsius, fangen die Wasserteilchen an, sich stärker zu bewegen. Sie bleiben jedoch in kleineren Gruppen zusammen, die sich durcheinander bewegen. Das Eis ist geschmolzen, nun hast du flüssiges Wasser vor dir. Je wärmer das Wasser wird, desto stärker werden die Wasserteilchen bewegt. Und einige bewegen sich so doll, dass sie sich aus ihrer Gruppe lösen. Das Wasser ist jetzt Wasserdampf. Auf welche Idee Wilma wohl gekommen ist, um ihre Limonade kaltzustellen? Bevor wir das aufklären, fassen wir kurz zusammen, was du heute erfahren hast: Wasser gibt es in drei Zuständen. Fest, wir nennen das auch Eis, flüssig, das ist Wasser, und gasförmig, wir nennen das Wasserdampf. Eis schmilzt bei über Null Grad Celsius und wird so zu Wasser. Wird es noch wärmer kann das Wasser zu Wasserdampf verdunsten. Wird es wieder kälter kann Wasserdampf kondensieren und so wieder flüssig werden. Unter null Grad Celsius kann Wasser gefrieren und wird zu Eis. Nun kennst du die drei Zustände des Wassers und die Begriffe, mit denen du beschreiben kannst, wie sich Wasser verwandelt. Wilma hat ihre Limo ins Gefrierfach gestellt. Oh, das sieht nun aber etwas zu kalt aus! Naja, das wird auch wieder schmelzen.

Eis und Wasserdampf: die Zustände des Wassers Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Eis und Wasserdampf: die Zustände des Wassers kannst du es wiederholen und üben.
  • Was passiert mit Wilmas Eiswürfeln?

    Tipps

    Eis ist gefrorenes Wasser. Wenn die Temperatur mehr als 0 °C beträgt, schmilzt Eis.

    Die Temperatur in Räumen liegt bei etwa 20 °C.

    Lösung

    Eiswürfel sind gefrorenes Wasser. Eis schmilzt, wenn die Temperatur mehr als 0 °C beträgt.

    Deshalb schmelzen die Eiswürfel, wenn Wilma sie ein paar Stunden in der Küche liegen lässt. Im Glas ist dann nur noch Wasser.

  • Welche Zustandsformen hat Wasser hier?

    Tipps

    Wasserdampf ist (in den Naturwissenschaften und in der Technik) ein unsichtbares und geruchloses Gas. Beim Kochen zu Hause kannst du ihn sehen.

    Lösung

    Im Bild siehst du, welche Zustandsformen von Wasser es gibt.

  • Durch welche Vorgänge verändert Wasser seinen Zustand?

    Tipps

    Beim Kondensieren ändert sich die Zustandsform eines Stoffes von gasförmig zu flüssig.

    Lösung

    Im Bild siehst du, durch welche Vorgänge Wasser seine Zustandsformen verändern kann.

  • Wie verhalten sich die Wasserteilchen?

    Tipps

    Hier wird dargestellt, wie sich Wasserteilchen im festen Zustand verhalten.

    Lösung

    Ist das Wasser gefroren, bilden die Wasserteilchen sechseckige Kristalle. Die Wasserteilchen verbinden sich miteinander, deshalb ist Eis so hart.

    Sobald die Temperatur über 0 °C liegt, fangen die Wasserteilchen an, sich stärker zu bewegen. Sie bleiben allerdings in kleinen Gruppen zusammen. Das Wasser ist nun geschmolzen und im flüssigen Zustand.

    Je wärmer das Wasser wird, desto stärker werden die Wasserteilchen bewegt. Einige Teilchen bewegen sich so sehr, dass sie sich aus der Gruppe lösen. Das Wasser ist jetzt Wasserdampf.

  • Welchen Zustand hat verdunstetes Wasser?

    Tipps

    Verdunstetes Wasser ist Wasserdampf.

    Lösung

    Verdunstetes Wasser ist Wasserdampf. Dieser ist gasförmig.

  • Was passiert, wenn Eiswürfel in einem Topf erwärmt werden?

    Tipps

    Eis schmilzt bei einer Temperatur, die über 0 °C liegt.

    Lösung

    Wenn Eiswürfel erwärmt werden, schmelzen sie und wechseln vom festen in den flüssigen Zustand.

    Das Wasser wird nun weiter erhitzt und verdunstet. Das heißt, es ändert seinen Zustand von flüssig zu gasförmig.

    Der Wasserdampf steigt jetzt auf. Am Topfdeckel kühlt der Wasserdampf ab und kondensiert. Das bedeutet, dass er den Zustand von gasförmig zu flüssig ändert. Deshalb sind am Topfdeckel viele kleine Wassertropfen zu sehen.

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