Schmelztemperatur = Erstarrungstemperatur

Beim Schmelzen von Eis bleibt die Temperatur trotz Wärmezufuhr so lange bei null Grad wie noch Eis vorhanden ist.

Einfacher als beim Wasser lassen sich Schmelzen und Erstarren von Wachs mit Hilfe eines Teelicht verfolgen. Wenn Du während der Temperatur auch die Zeit misst, lässt sich eine Schmelzkurve und eine Erstarrungskurve zeichnen.

Aufgabe
Miss bei einem Teelicht während das Wachs schmilzt und anschließend erstarrt den Temperatur-Verlauf und die Zeit.   Photos bitte doppelclicken

Material
Experimentiertablett, Teelicht in Aluminiumbecher, digitales Multimeter mit Temperaturfühler, Uhr, Streichhölzer.

Durchführung

1. Entzünde das Teelicht im Experimentiertablett.

2. Starte eine Uhr, und beginne mit regelmäßigen Temperaturmessungen im schmelzenden Wachs. Bewege dabei die Kugel des Temperaturfühlers 1 cm vom Wachs entfernt hin und her (Photo 1).

3. Wenn das Wachs vollständig geschmolzen ist, blase die Flamme aus. 

4. Miss die Zeit vom Auftreten des ersten festen Wachses (Photo 2 und 3) bis zum erneuten Sinken der Temperatur.
5. Notiere die Zeit und die Temperatur während des Erstarrens in einer Tabelle.

6. Schmilz Bienenwachs einer Kerze in einem Aluminiumbecher und miss die Temperatur während des Erstarrens (Photo 4).    

Beobachtung
Das Thermometer zeigt 11 Minuten lang um die 49 °C an (Photo 2 und 3), während es nebeneinander flüssiges und festes Wachs gibt. (Bei Bienenwachs ist diese Temperatur fast 10° höher  (nebenstehendes Photo).
Erklärung
Für reine Stoffe ist der Schmelzpunkt identisch mit dem Erstarrungspunkt. Er bleibt theoretisch während des gesamten Schmelz- bzw. Erstarrungsvorgangs konstant. Das erklärt sich folgendermaßen:
Während des Erstarrens verlieren die Wachs-Teilchen ihre freie Beweglichkeit. Bewegungsenergie der Wachsteilchen wird in Wärmeenergie umgewandelt. Diese bewirkt, dass auch in kühler Umgebung die Temperatur des restlichen flüssigen Wachses noch gleich bleibt. 


erste Veröffentlichung: 26.10.2001  Videoclip  letzte Veränderung: 27.11.2012