Hintergrundinformationen zum Projektthema
Hier erfahren Sie die Auflösung des "Rätsels", des weiteren finden Sie interessante Hintergrundinformationen zu diesem Experiment.
Was ist geschehen?
Der Wasserspiegel im Glas ist so weit gestiegen, dass ein Kind die Münze vom Tellerboden entnehmen kann, ohne sich die Finger nass zu machen. Wie konnte das geschehen?
Weshalb steigt das Wasser?
Weshalb die Kerze ausgegangen ist, wurde bereits ausführlich erläutert. Warum aber steigt das Wasser im Glas nach oben? Durch die brennende Kerze ist der Sauerstoffanteil der Luft verbraucht worden. Nachdem die Kerze erloschen ist, entsteht im Glas durch die Abkühlung ein Unterdruck, wodurch das Wasser aus dem Teller nach oben gezogen wird. Dabei wird nur soviel Wasser hochgezogen, wie durch den "verbrauchten Sauerstoff" an Raum entstanden ist.
Hintergrundinformationen
Nur ein bestimmter Anteil der Luft besteht aus Sauerstoff. Der Hauptbestandteil der Luft setzt sich aus Gasen zusammen, die einer Flamme nicht als "Nahrung" dienen. In der Luft befinden sich neben Sauerstoff also noch andere Gase. Luft besteht zu etwa einem Fünftel (21 Prozent) aus Sauerstoff. Der verbrauchte Sauerstoff hinterlässt einen "Leerraum" beziehungsweise ein Vakuum. Allerdings beträgt dieses Vakuum nicht ebenfalls 21 Prozent, denn:
 | Der verbrauchte Sauerstoff ist "nicht einfach weg" (LÜCK 2008), sondern beim Verbrennen entsteht Kohlendioxidgas, dem wir schon im vorherigen Experiment begegnet sind. Dieses Gas hat jedoch die Eigenschaft, sich gut in Wasser zu lösen, so dass dieses Gas nicht den gleichen Raumbedarf hat wie der Sauerstoff. Dennoch ist ein Leerraum entstanden, der durch Wasser ausgefüllt werden kann. |
| Weiterhin kühlt die Luft innerhalb des Wasserglases ab, wenn die Kerze als Heizquelle erloschen ist. Doch abkühlende Luft zieht sich zusammen und nimmt dadurch wieder weniger Raum ein. Auch hierdurch entsteht ein Vakuum und somit auch mehr Platz für das Wasser. |
| Dieses Vakuum erzeugt jetzt einen Unterdruck im Wasserglas. Der uns umgebende Luftdruck ist jedoch "höher", somit wird das Wasser im Teller in das Glas hinein gedrückt. |
Da der überwiegende Teil unserer Luft aus einem anderen Gas besteht, nämlich Stickstoff, das mit circa ¾ (78%) den größten Anteil ausmacht, und dieses aber bei der Verbrennung nicht verbraucht wird, steigt das Wasser im Glas auch nicht höher (selbst wenn noch mehr Wasser in dem Suppenteller vorhanden wäre).
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