====== Wasser kann etwas tragen====== ===== Experiment: Warum kann ein Wasserläufer auf der Wasseroberfläche laufen? ===== In dem Video wird das folgende Experiment dargestellt. Möchtest du das Video anschauen, dann klicke auf das Bild. [[https://www.dropbox.com/s/l5p05o6kegu9td7/Wasserl%C3%A4ufer_Schueler_innen.mp4?dl=0|{{ :wasser:wasserlaeufer_deckblatt.jpg?400 }}]] ==== Material ==== {{ :wasser:aufbau.png?220|}} * eine Schüssel * ein Taschentuch * ein paar gleiche Büroklammern * Wattestäbchen * Wasser * Geschirrspülmittel ==== Durchführung ==== {{:b45d0af1-e775-47a1-923e-349a8b577dbf.jpeg?50|}} Bedenke beim Experimentieren die Regeln und die Schritte des [[:allgemeines|Forscherkreislaufs]]. **Teil 1** - Fülle die Schüssel bis zum Rand mit Wasser. - Reiße eine Stück (etwas größer als die Büroklammer) des Taschentuchs ab. - Lege das Stück Taschentuch auf die Wasseroberfläche. - Lege anschließend die Büroklammer vorsichtig auf das Taschentuch. - Beobachte was passiert. **Teil 2** - Trage etwas Spülmittel auf das Wattestäbchen auf. - Tauche das Wattestäbchen in der Nähe der Büroklammer ins Wasser. - Versuche eine weitere Büroklammer mithilfe eines Stücks Taschentuch auf die Wasseroberfläche zu legen. ==== Beobachtung ==== ++++Wenn du hier klickst, kannst du die Beobachtung lesen.| ### Legt man die Büroklammer vorsichtig auf die Wasseroberfläche, sinkt das Taschentuch nach einer kurzen Zeit zu Boden. Die Büroklammer bleibt auf der Wasseroberfläche liegen. An den Stellen, an denen die Büroklammer die Wasseroberfläche berührt, wird die Wasseroberfläche eingedellt. Gleiches lässt sich auch bei dem Wasserläufer beobachten. ### {{:wasser:bueroklammer.png?300|}} {{:wasser:wasserlaeufer_kopie.jpg?190|}} ### Gibt man Geschirrspülmittel dazu, bewegt sich die Büroklammer leicht zur Seite und sinkt anschließend zu Boden. Es lässt sich keine weitere Büroklammer auf die Wasseroberfläche legen. Sowohl das Taschentuch als auch die Büroklammer sinken zu Boden. ### ++++ ==== Erklärung ==== ++++ Hier findest du die Erklärung zum Experiment.| ### ### Das Wasser bildet an seiner Oberfläche und damit an der Grenze zur Luft eine Art gespannte „Haut“. Das ist keine Haut wie unsere. Diese Eigenschaft der Wasseroberfläche, dass sie Dinge tragen kann und dabei eingedrückt wird, nennt man Oberflächenspannung. Die Oberflächenspannung ist damit der Grund, warum die Büroklammer auf der Wasseroberfläche liegen bleibt und der Wasserläufer auf dem Wasser laufen kann. \\ ### Das Spülmittel verringert die Oberflächenspannung des Wassers, sodass die Wasseroberfläche die Büroklammer nicht mehr tragen kann. Das ist auch der Grund, weshalb sich keine zweite Büroklammer auf die Wasseroberfläche legen lässt. Durch die Oberflächenspannung des Wassers können damit auch Dinge getragen werden, die eigentlich sinken. ### ++++ ### Das Wasser bildet an seiner Oberfläche und damit an der Grenze zur Luft eine Art gespannte „Haut“. Das ist keine Haut wie unsere. Diese Eigenschaft der Wasseroberfläche, dass sie Dinge tragen kann, die eigentlich sinken und dabei eingedrückt wird, nennt man **Oberflächenspannung**. Durch die Oberflächenspannung des Wassers können auch Dinge getragen werden, die eigentlich sinken. \\ \\ Die Oberflächenspannung des Wassers kann durch Spülmittel verringert werden. Dadurch kann die Wasseroberfläche manche Dinge nicht mehr tragen. ### **Jetzt bist du dran.**\\ Bringe [[https://learningapps.org/watch?v=pf1gyzevn22|hier]] die Erkenntnisse des Experiments in die richtige Reihenfolge. ### ☞ **Weiterführende Idee:** Versuche das gleiche Experiment mit einem Streichholz anstatt einer Büroklammer. Denke auch darüber nach, was passieren könnte, wenn zu viel Spülmittel in einen See gelangen würde. ### **Wie funktioniert Wäsche waschen? **++++ Antwort| {{ :wasser:70a672a6-7c07-48f9-a6a6-4ab1cc673f09.jpeg?300 |}} ### Wie du auf dem Bild sehen kannst, bildet das Wasser, welches auf die Feinstrumpfhose aufgetragen wurde, Wassertropfen. Dies liegt an der Oberflächenspannung des Wassers. Das Wasser kann nicht in das Gewebe des Stoffes eindringen. Deshalb muss beim Waschen von Wäsche zunächst die Oberflächenspannung des Wassers herabgesetzt werden. Das Waschmittel setzt die Oberflächenspannung herab, sodass das Wasser in den Stoff eindringen kann. Wie du bestimmt weißt, kann nicht jeder Fleck mit Wasser entfernt werden. Mit Wasser allein können z. B. ölige Flecken auf deiner Kleidung nicht entfernt werden, da sich ölige Stoffe nicht in Wasser lösen können. Indem das Waschmittel die Öltropfen umschließt, kann sich der Schmutz mit dem Wasser besser vermischen. Auch anderer Schmutz, der sich eigentlich mit Wasser nicht vermischen lässt, wird von dem Spülmittel umschlossen. Dadurch lässt er sich mit Wasser besser vermischen. Der Schmutz kann so mit Hilfe des Waschmittels aus der Kleidung entfernt werden. ### [[https://www.dropbox.com/s/2y4zb9v55bpemn9/IMG_0638.MOV?dl=0|Hier]] kannst du beobachten, was passiert, wenn man Öl und Wasser mischen möchte. Und was passiert, wenn man Spülmittel hinzu gibt. ### Das Video zeigt, dass Spülmittel dabei hilft, dass sich Öl und Wasser vermischen. Öl stellt hierbei Schmutz dar. Gibt man Öl und Wasser zunächst ohne Spülmittel zusammen, bilden Öl und Wasser zwei voneinander getrennte Schichten. Das Öl ist oben und das Wasser unten sichtbar. Auch wenn sich Wasser und Öl nach dem Rühren scheinbar vermischen, so trennen sie sich schnell wieder voneinander. Wasser und Öl mischen sich nicht. Öl löst sich damit nicht in Wasser, es ist wasserabweisend. Gleiches gilt für wasserabweisenden Schmutz auf der Kleidung. Das Spülmittel setzt die Oberflächenspannung des Wassers herab. Das Spülmittel umschließt die Öltropfen, wodurch es sich mit Wasser vermischen kann. Auch anderer Schmutz lässt sich so mit Wasser vermischen. Dadurch kann der Schmutz abgelöst werden. ### ++++ ===== Experiment: Ist Wasser trocken? ===== In dem Video wird das folgende Experiment dargestellt. Möchtest du das Video anschauen, dann klicke auf das Bild. [[https://www.dropbox.com/s/j7wf0p4humsi77g/IstWassertrocken_Schueler_innen.mp4?dl=0|{{ :wasser:zimt_deckblatt.jpg?400 }}]] ==== Material ==== {{ :wasser:aufbau_zimt.png?230|}} * ein Glas * kaltes Wasser * gemahlener Zimt * Teelöffel * Papierstreifen * Füller/Stifte ==== Durchführung ==== {{:b45d0af1-e775-47a1-923e-349a8b577dbf.jpeg?50|}} Bedenke beim Experimentieren die Regeln und die Schritte des [[:allgemeines|Forscherkreislaufs]]. - Fülle das Glas mit kaltem Wasser. - Verteile gemahlenen Zimt gleichmäßig auf der Wasseroberfläche, sodass diese vollständig mit einer Schicht Zimt bedeckt ist. Achte darauf, dass das Glas nicht bewegt wird. - Tauche langsam und vorsichtig einen Finger in die Mitte des Glases in das Wasser. - Warte kurz und ziehe den Finger wieder aus dem Wasser. - Das gleiche kannst du auch mit einem Papierstreifen versuchen. Schreibe auf diesen ein beliebiges Wort mit Füller. Achte darauf, dass auch hier die Wasseroberfläche vollständig mit Zimt bedeckt ist. ==== Beobachtung ==== ++++Wenn du hier klickst, kannst du die Beobachtung lesen.| ### Der Zimt bleibt auf der Wasseroberfläche liegen. Es sind zwei voneinander getrennte Schichten sichtbar. Taucht man den Finger in das Wasser, wird dieser fast komplett von einer braunen Schicht ummantelt. Es entsteht ein Gefühl von Nässe. Zieht man den Finger wieder aus dem Wasser heraus und reibt den Zeigefinger und den Daumen aneinander, so löst sich Zimtpulver von dem Finger und fällt trocken auf die Ablage. Auch der Finger ist trocken. Er ist lediglich mit etwas Zimt bedeckt. \\ Taucht man so weit ein, dass der Finger nicht mehr von der Zimtschicht ummantelt ist, wird er nass. ### {{:wasser:trockenerfinger.png?220|}} {{:wasser:trocken.png?150|}} ### Ähnliches kann auch bei dem Papierstreifen beobachtet werden. Zieht man diesen wieder aus dem Wasser heraus und klopft ihn auf dem Glasrand ab, so löst sich auch hier trockener Zimt. Die Schrift ist nicht zerlaufen. ### {{:wasser:trockenespapier.png?150|}} {{:wasser:streifen.png?220|}} ++++ ==== Erklärung ==== ++++Hier findest du die Erklärung zum Experiment.| ### Das Wasser bildet an seiner Oberfläche, an der Grenze zur Luft, eine Art gespannte Haut. Dies ist aber keine Haut wie unsere. Diese besondere Eigenschaft von Wasser nennt man **Oberflächenspannung**. In dem Experiment bleibt der Zimt durch die Oberflächenspannung, die du dir wie eine Haut vorstellen kannst, auf dem Wasser liegen. Taucht man nun den Finger ein, so bildet sich durch den Zimt, der sich nicht in dem Wasser löst, eine schützende Schicht um den Finger. Dadurch bleibt der Finger trocken. Das gleiche gilt auch bei dem Papierstreifen. Das Wasser selbst ist damit nicht trocken. ### ++++ ☞ **Weiterführende Idee:** Findest du noch weitere Stoffe, die sich wie Zimt verhalten? Versuche es doch einmal mit Stoffen, die du in der Küche findest (z. B. Mehl, Pfeffer). {{ :wasser:5f05f7a2-6087-445c-8533-408d1676d7ed.jpeg?300|}} **Warum läuft das Wasser im über den Rand gefüllten Glas nicht über? **++++Antwort| ### Das Wasser bildet an seiner Oberfläche, an der Grenze zur Luft, eine Art gespannte Haut. Die Oberflächenspannung ist der Grund dafür, dass das Glas nicht überläuft. Die Oberflächenspannung ist auch der Grund dafür, dass Wasser Tropfen bildet. ### ++++ ### Das Wasser bildet an seiner Oberfläche, an der Grenze zur Luft, eine Art gespannte Haut. Dies ist aber keine Haut wie unsere. Diese besondere Eigenschaft von Wasser nennt man **Oberflächenspannung**. ### **Jetzt bist du dran.**\\ Was hast du dazugelernt? Kannst du das Wissen auch auf Beispiele aus deinem Alltag anwenden? Teste es [[https://learningapps.org/watch?v=p804bpjtk22|hier]] in diesem Quiz.