Wasser ist eines der wenigen Elemente, bei dem man alle drei Aggregatzustände leicht beobachten kann. Fest, flüssig und gasförmig.
Bei Temperaturen unter 0 Grad Celsius ist es fest,(…) bei positiven Temperaturen flüssig und bei Temperaturen über 100 °C gasförmig.
Die Erklärungen dafür sind auf molekularer Ebene zu suchen.
Bei niedrigen Temperaturen verbinden starke Bindungen die Moleküle miteinander und bilden ein kompaktes, geometrisches Netzwerk.
(…) Das ist ein Kristall. (…)
Wenn die Temperatur steigt und 0 Grad Celsius erreicht, werden die Bindungen, die die Moleküle zusammenhalten, schwächer.
Wir beobachten dann eine Zustandsänderung.
(…)
Solange es noch Eis gibt, bleibt die Temperatur des Wassers bei 0 Grad Celsius.
Wir können also nicht wissen, in welchem Zustand sich das Wasser bei 0 Grad Celsius befindet.
Es kann völlig fest oder völlig flüssig sein oder, allgemeiner ausgedrückt, eine Mischung aus flüssigem Wasser und Eis.
(…)
Wenn alles Eis geschmolzen ist, wird die Temperatur des Wassers positiv.
Das erhitzte Wasser speichert Energie und die Temperatur steigt immer weiter an. Die Wassermoleküle werden immer unruhiger und bewegen sich voneinander weg, bis sie überhaupt nicht mehr miteinander verbunden sind.
(…)
Das Wasser verdampft.
(…) Beachten Sie, dass Wasserdampf, wie viele andere Gase auch, unsichtbar ist.
Die Temperatur hat gerade 100 °C erreicht und wird dortbleiben, solange noch flüssiges Wasser vorhanden ist.
Die Moleküle eines Gases bewegen sich frei und legen große Entfernungen zurück, bevor sie mit anderen Molekülen oder den Wänden des Behälters zusammenstoßen.
Deshalb hat ein Gas kein festes Volumen.
Erst wenn das flüssige Wasser vollständig verdampft ist, kann die Temperatur wieder ansteigen.