Füllt man das Wasser in die Eiswürfelform und stellt diese über Nacht in den Gefrierschrank ist das zuvor flüssige Wasser am nächsten Tag fest. Füllt man die Eiswürfel bei Zimmertemperatur in eine Glasschale verflüssigt sich das Eis. Es verflüssigt sich bei einer Temperatur von 0 °C. Solange Eis vorhanden ist, steigt die Temperatur nicht an, sondern bleibt gleich. Hat sich alles Eis verflüssigt, steigt die Temperatur. Bringt man das Wasser zum Kochen, lassen sich aufsteigende Blasen in der Flüssigkeit und aufsteigender Dampf beobachten. Setzt man den Deckel auf das kochende Wasser, sammeln sich Wassertropfen am Topfdeckel.

Das Experiment zeigt dir, dass Wasser in unserem Alltag sowohl fest, flüssig oder gasförmig vorkommen kann. Dies sind unterschiedliche Zustände, die Stoffe annehmen können. Man bezeichnet sie als Aggregatzustände. Ist Wasser fest, so wird es Eis genannt. Ist Wasser flüssig, so wird es Wasser genannt. Ist Wasser gasförmig, so wird es Wasserdampf genannt.

Wenn du das Wasser in den Gefrierschrank stellst, ändert das Wasser zuerst seinen Zustand von flüssig zu fest. Den Wechsel vom flüssigen zum festen Zustand nennt man Erstarren oder „Gefrieren“. Das flüssige Wasser wechselt seinen Zustand, da es ab einer Temperatur von 0 °C und niedriger erstarrt und dabei zu Eis wird. Diese Temperatur wird Erstarrungstemperatur oder Gefrierpunkt genannt. Da man das flüssige Wasser in den Gefrierschrank gibt, wird es abgekühlt. Die Temperaturen im Gefrierschrank liegen unter der Erstarrungstemperatur. Kühlt das Wasser im Gefrierschrank auf eine Temperatur von 0 °C ab, beginnt es, zu erstarren.

Nimmt man das Eis aus dem Gefrierschrank, wird es flüssig. Den Wechsel vom festen zum flüssigen Zustand bezeichnet man als Schmelzen. Ab einer Temperatur von 0 °C beginnt das Eis zu schmelzen und wird dabei zu Wasser. Diese Temperatur wird Schmelzpunkt genannt. Damit das Eis zu schmelzen beginnt, muss es erwärmt werden. Da die Raumtemperatur über 0 °C liegt, wird Wärme aus der Umgebung hinzugeführt. Während dem Schmelzvorgang bleibt die Temperatur des Wasser-Eis-Gemisches gleich, solange Eis und Wasser noch vorhanden sind. Auch beim Erstarrungsvorgang verändert sich die Temperatur nicht.

Wenn du das Wasser in den Kochtopf gibst und es zum Kochen bringst, ändert das Wasser seinen Zustand von flüssig zu gasförmig. Den Wechsel von Wasser (flüssig) zu Wasserdampf nennt man Verdampfen. An den aufsteigenden Blasen in der Flüssigkeit kannst du erkennen, dass das Wasser verdampft. Die Blasen sind mit Wasserdampf gefüllt. An der Wasseroberfläche gelangt der Wasserdampf dann in die Luft. Damit flüssiges Wasser zu Verdampfen beginnt, muss es auf eine Temperatur von 100 °C erwärmt werden. Diese Temperatur wird Siedepunkt genannt. Durch die Herdplatte wird Wärme hinzugeführt, sodass das Wasser auf eine Temperatur von 100 °C erwärmt wird. Das Wasser verdampft zu Wasserdampf. Wie du im Themenbereich Luft lernen kannst, ist in der Luft unter anderem immer Wasserdampf enthalten.

Setzt man den Kochtopfdeckel auf den Topf, sammeln sich Wassertropfen am Deckel. An diesen wird sichtbar, dass das Wasser seinen Zustand von gasförmig zu flüssig ändert. Diesen Übergang nennt man Kondensieren. Ab einer Temperatur von 100 °C und niedriger kondensiert Wasserdampf zu und wird dabei zu flüssigem Wasser. Diese Temperatur wird Kondensationspunkt genannt. Die warme Luft und der darin enthaltene Wasserdampf steigen auf. Am kalten Kochtopfdeckel kühlt die Luft und der darin enthaltene Wasserdampf ab. Kalte Luft kann weniger Wasserdampf aufnehmen als warme Luft. Der Wasserdampf kondensiert am Kochtopfdeckel.