SERIE EVONIK KINDERUNI Warum beim Schmelzen nichts schwappt

Eis braucht mehr Platz als das Wasser, aus dem es besteht. Das zeigt die Evonik Kinderuni mit einem Experiment – nicht nur den kleinen Forschern in mehr als 800 Kita-Gruppen und Schulklassen, die bei der Aktion mitmachen.

Zeitungsmonster Kruschel bereitet für Professor Proto und sich eine Saftschorle zu. Zum Schluss kippt Kruschel Eiswürfel hinein. So viele, dass einige sogar über den Glasrand hinausragen. Einige Zeit später hat das Zeitungsmonster schon sein halbes Glas geleert. Der Professor aber hat noch nicht einen Schluck getrunken. „Mensch, Professor, jetzt trink doch endlich mal“, ermahnt ihn Kruschel. „Deine Eiswürfel schmelzen schon, gleich schwappt alles über!“Der Proto beruhigt ihn: „Es wird keine Pfütze geben. Selbst wenn alle Eiswürfel geschmolzen sind. Soll ich es dir mit einem Versuch beweisen?“

Proto stellt ein Glas auf einen Teller (falls beim Hantieren was überschwappen sollte) und füllt es bis zur Hälfte mit Eiswürfeln. Den Teller hat er nah an die Heizung gestellt. Du kannst auch einen anderen warmen Ort auswählen, etwa einen sonnigen Platz auf der Fensterbank. Dann darf Kruschel das Glas bis zum Rand mit Wasser auffüllen. Und zwar so viel, dass die Eiswürfel schwimmen und über die Wasseroberfläche hinausragen. „Jetzt müssen wir warten, dass die Eiswürfel schmelzen“, sagt der Professor.

Kruschel wird schon wieder nervös: „Aber wenn all die Eiswürfel, die über die Oberfläche hinausragen, zu Wasser geschmolzen sind, dann ist doch im Glas gar nicht mehr genug Platz. Dann läuft doch alles über, Professor!“Der Wissenschaftler grinst. „Du wirst sehen, Kruschel. Der Wasserstand wird sich nicht verändern, und es wird auch kein Wasser überschwappen.“

Was glaubst du, was Kruschel 20 Minuten später beobachten kann? Die Eiswürfel sind geschmolzen, und kein Tropfen Wasser ist über den Glasrand gelaufen. Der Wasserstand ist sogar gleich geblieben. „Wie kann das sein?“, fragt Kruschel. Proto erklärt: „Wenn flüssiges Wasser zu festem Eis friert, braucht es mehr Platz. Es dehnt sich aus. Die unzähligen winzigen Wasserteilchen, aus denen Wasser besteht, sind nicht mehr so dicht beieinander. Fachleuten sagen deshalb auch: Eis hat eine geringere Dichte als Wasser. Und Dinge, die eine geringere Dichte haben als Wasser, schwimmen auf dem Wasser – so wie die Eiswürfel. Der Teil der Eiswürfel, der über die Wasseroberfläche hinausragt, ist genau der Platz, den das Eis zusätzlich braucht.“Kruschel will nun von dem Profes- sor wissen, was passiert, wenn das Eis wieder schmilzt. „Die Eiswürfel werden wieder zu Wasser“, sagt Proto, „und Wasser hat eine höhere Dichte als Eis. Das bedeutet, dass die Wasserteilchen wieder enger zueinanderrücken. Daher benötigt Wasser weniger Platz als Eiswürfel. Die geschmolzenen Eiswürfel nehmen einfach wieder den Platz ein, den sie im gefrorenen Zustand verdrängt haben. Darum läuft nichts über.“

GRAFIK: MICHAEL MÜLLER Stelle ein Glas auf einen Teller und fülle es bis zur Hälfte mit Eiswürfeln. Stelle den Teller an einen warmen Platz, zum Beispiel nah an die Heizung oder an einen sonnigen Fensterplatz. Fülle das Glas mit Wasser, bis die Eiswürfel über den Rand...