Ein kleiner Vulkan unter Wasser

Ist dir beim Schwimmen schon einmal aufgefallen, dass das Wasser an der Oberfläche meist viel wärmer ist als das Wasser weiter unten? Das liegt aber nicht nur daran, dass die Sonne auf die Oberfläche scheint und sich das Wasser dort mehr aufwärmt. Der Hauptgrund klingt kompliziert, er wird "Dichteanomalie" genannt.

Einfach gesagt wird mit dem Begriff Dichte beschrieben, wie nahe die einzelnen Material- bzw. Wasserteilchen beieinanderliegen. Und Wasser verhält sich dabei ziemlich eigenartig – zumindest im Vergleich mit anderen Flüssigkeiten. Genau bei 4 Grad Celsius liegen die Teilchen am engsten beieinander – und somit weist Wasser die größte Dichte auf. Ist Wasser kühler oder wärmer, liegen die Teilchen weiter auseinander und sind weniger "dicht".

Um zu verstehen, was bei unserem heutigen Experiment passiert, musst du noch etwas wissen: Wasser mit einer hohen Dichte ist schwerer als Wasser mit einer niedrigeren Dichte. Deshalb funktioniert unser Vulkan unter Wasser, den wir gleich bauen wollen.

Dafür brauchst du eine große durchsichtige Wasserkanne oder -schüssel, eine kleine Miniflasche, ein Stück Schnur und Lebensmittelfarbe. Zuerst befülle dein großes Gefäß mit kaltem Wasser. Binde einen Faden um den Flaschenhals der kleinen Flasche, damit du sie später in das größere Gefäß absenken kannst.

Nun befülle die kleine Flasche mit sehr warmem Wasser und gib einige Tropfen Lebensmittelfarbe dazu. Jetzt lass die kleine Flasche vorsichtig so in das große Gefäß sinken, dass sie auf dem Boden zu stehen kommt. Was passiert? Das gefärbte warme Wasser aus der kleinen Flasche steigt Richtung Oberfläche und vermischt sich zuerst nicht mit dem klaren Wasser. Das liegt am Temperaturunterschied bzw. daran, dass das warme Wasser viel leichter ist und deshalb obenauf liegt. Die Wasserschichten fließen erst ineinander, wenn sich die Temperaturen angeglichen haben.

Übrigens: Je mehr Temperaturunterschied zwischen den beiden Flüssigkeiten, umso schöner der Vulkan!