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Nachweis von Wasser

Zwei Aufgaben, in denen ein weißer Streifen blau wird — und was das bedeutet.

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1

Der beschlagene Topf

AFB I–II

Tim stellt einen Topf mit kaltem Wasser aus dem Kühlschrank auf die Flamme eines Gasherds. Kurz darauf sieht er außen am Topfboden feine Tröpfchen. Nach etwa einer Minute sind sie wieder verschwunden. Tim wundert sich: „Ist der Topf undicht?“

  1. Beschreibe, wie Tim mit Watesmo-Papier prüfen kann, ob die Tröpfchen Wasser sind.
  2. Begründe, dass das Wasser nicht aus dem Topf stammt, sondern bei der Verbrennung des Erdgases entsteht.
  3. Deute die Beobachtung, dass die Tröpfchen nach einer Minute verschwinden.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Was macht er mit dem Streifen, und welche Farbe zeigt Wasser an?
Hinweis zu Aufgabe b)
Denke an die Topfwand und an das, was beim Verbrennen entsteht.
Hinweis zu Aufgabe c)
Was passiert mit dem Topfboden auf der Flamme?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Tim nimmt den Topf kurz von der Flamme und wischt mit einem Streifen Watesmo-Papier über die Tröpfchen am Topfboden. Färbt sich der weiße Streifen blau, sind die Tröpfchen Wasser.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Das Wasser kann nicht durch den dichten Metallboden dringen. Beim Verbrennen von Erdgas entsteht aber Wasser als Wasserdampf. Er trifft auf den kalten Topfboden und bildet dort feine Tröpfchen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Der Topfboden wird durch die Flamme heiß. Dann kondensiert der Wasserdampf nicht mehr an ihm, und die vorhandenen Tröpfchen verdampfen wieder. Deshalb sieht man den Beschlag nur am Anfang, solange der Boden kalt ist.

2

Wasser im Heizöltank

AFB II–III

Im Heizöltank eines Hauses kann sich mit der Zeit Wasser ansammeln, zum Beispiel aus feuchter Luft. Eine Technikerin nimmt zwei Proben: eine von der Oberfläche und eine vom Tankboden. Watesmo-Papier bleibt in der oberen Probe weiß und wird in der Bodenprobe blau. Heizöl hat die Dichte 0,85 g/cm³, Wasser 1,0 g/cm³; beide mischen sich nicht.

  1. Werte die beiden Testergebnisse aus.
  2. Erläutere mithilfe der Dichten, warum sich das Wasser gerade am Tankboden sammelt.
  3. Nimm Stellung zu der Aussage des Hausbesitzers: „Der Streifen ist nur ein bisschen blau, also ist kaum Wasser im Tank.“

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Was bedeutet weiß, was bedeutet blau?
Hinweis zu Aufgabe b)
Welche Flüssigkeit sinkt nach unten, welche schwimmt oben?
Hinweis zu Aufgabe c)
Was verrät die Blaufärbung — und was nicht?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

In der Probe von der Oberfläche ist kein Wasser nachweisbar. In der Bodenprobe ist Wasser nachgewiesen. Das Wasser befindet sich also am Boden des Tanks.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Wasser hat mit 1,0 g/cm³ eine größere Dichte als Heizöl mit 0,85 g/cm³. Da sich die beiden Flüssigkeiten nicht mischen, sinkt das Wasser nach unten und bildet am Boden eine eigene Schicht. Das Heizöl schwimmt darauf.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Die Aussage ist nicht haltbar. Watesmo-Papier zeigt nur, ob Wasser vorhanden ist, nicht wie viel. Schon wenige Tropfen färben es blau, eine große Wassermenge ebenfalls. Um die Menge zu kennen, müsste man zum Beispiel die Wasserschicht am Boden messen oder die Probe absetzen lassen und das Wasservolumen ablesen.