Versuch 75: Lärmendes Trockeneis - Einleitung

Das Singen der Vögel, die Musik, die Sprache, der Lärm. All diese Dinge sind Formen des Schalls. Die Welt der Töne ist ein Vorteil unserer Welt. Im All ist es ansonsten sehr still. Wie die Töne an unser Ohr gelangen kann das Experiment des lärmenden Trockeneises sehr anschaulich zeigen.

Trockeneis, die feste Form des Kohlenstoffdioxids wird in großen Supermärkten als Kühlmittel für Tiefkühlwaren angeboten. Weiterhin benötigt man nur noch einen (möglichst warmen) Löffel, um den Schall auf den Zahn zu fühlen. Kaum auf den Löffel gelegt beginnt das Trockeneis zu vibrieren und zu lärmen. Die Hintergründe mögen hier im Ergebnis genauer erläutert werden.

Wir stellen uns hier erst einmal der Beobachtung, dass das Trockeneis regelmäßig auf und ab wippt. Gleichzeitig bemerken wir das metallische Dröhnen, dass augenscheinlich vom Metalllöffel stammt. Wer in Ruhe das Experiment beobachtet stellt fest, dass Dröhnen und Schwingen simultan ablaufen. Jeder Treffer des Eises klingt auf dem Löffel nach. Es ist sogar zu erkennen, dass der Löffel regelrecht mitschwingt. Und hier liegt die Lösung!

Die Bewegungen des Eises übertragen sich auf den Löffel und von dort? Ja von dort auf die Luft. Sicher können wir das nicht sehen, aber dafür hören. Schall, Töne und ähnliches ist im Grund bewegte Luft.

Sicherheitssymbole

Als Schülerversuch geeignet. Schutzbrille tragen!

Chemikalien

  • Trockeneis

Materialien

  • Löffel
  • Tiegelzange
  • Uhrglas

Durchführung

Man gibt einige kleine Stücke Trockeneis auf ein Uhrglas. Mit einer Tiegelzange nimmt man ein Stück Trockeneis und legt es auf einen Löffel.

Durch leichtes Bewegen des Löffels wird ein summendes Geräusch erzeugt. Anstatt eines Löffels lässt sich auch eine Metallschale, oder ein dünnes Metallblech verwenden. Das Summen kann dadurch deutlich verstärkt werden.

Entsorgung

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Ergebnisse

Fachlich spricht man bei dem Grund für das Summen des Trockeneises vom Leidenfrostschen Phänomen. Prinzipiell passiert ähnliches, wenn man einen Tropfen Wasser auf eine heiße Herdplatte gibt. Das Wasser verdampft auf der selben.

Der Dampf bildet ein Polster unter dem Wasser, auf dem sich der Tropfen bewegt. Hier, beim Trockeneisstück, das eine Temperatur von -78.5°C hat, wirkt der ungleich wärmere Löffel wie eine Herdplatte. Das feste Trockeneis verdampft und bildet unter sich eine Gasschicht, die das Trockeneis leicht anhebt. Das Gas verflüchtigt sich durch leichte Bewegungen und das Trockeneisstück fällt wieder auf den Metalllöffel.

Hier läuft der Vorgang von neuem ab. Es summt nicht das Trockeneis, sondern der Löffel, der durch das wackelnde Trockeneis vibriert.

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Hinweise

Trockeneis ist ca. -78°C kalt. Es darf auf keinen Fall mit der Hand angefasst werden. Bei Experimenten mit großen Mengen an Trockeneis sollte für entsprechende Belüftung des Raumes gesorgt werden.

Versuchsvideo

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Versuchsbild

Bild zu Versuch: Lärmendes Trockeneis

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NEU

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