Wusstet ihr, dass Wasser auf Wasser schwimmen kann? Das passiert, wenn zwei Wassermengen mit unterschiedlicher Temperatur zusammenkommen. Warmes Wasser steigt immer nach oben und schwimmt auf kaltem Wasser. Probiert es mit dem eindrucksvollen Experiment „Unterwasser-Vulkan“ aus.
Was braucht ihr?
ein großes, langes Glasgefäß z.B. eine Vase
eine kleine Flasche (diese muss so klein sein, dass sie in das große Glasgefäß problemlos hineinpasst)
heißes und kaltes Wasser
Lebensmittelfarbe in rot oder blau
Bindfaden
Schere
So geht´s:
1. Nehmt euch die Schere, den Bindfaden und die kleine Flasche. Schneidet ein Stück Faden ab und bindet es am Flaschenhals fest. Achtet darauf, dass er nicht zu kurz ist, denn mithilfe dieser Halterung taucht ihr später die kleine Flasche in die große Vase.
2. Als Nächstes füllt ihr in das große Gefäß kaltes Wasser. Achtet dabei darauf, dass es nicht ganz voll ist. Es könnte sonst beim Eintauchen der kleinen Flasche überlaufen.
3. Nun befüllt ihr die kleine Flasche mit heißem Wasser, das ihr mit roter oder blauer Lebensmittelfarbe einfärbt.
4. Lasst nun die kleine Flasche vorsichtig in das große Gefäß und stellt sie auf dem Boden des großen Gefäßes ab. Tipp: Je höher der Unterschied zwischen der Wassertemperatur im großen Gefäß und der kleinen Flasche ist, desto heftiger ist euer Ausbruch. Nehmt also richtig kaltes und richtige warmes Wasser, damit es gut funktioniert.
Was passiert?
Durch die Bewegung steigt das farbige, heiße Wasser aus der Flasche auf. Wenn es am Boden des großen Gefäßes steht, könnt ihr beobachten, wie weiterhin das farbige Wasser ausströmt. Es sammelt sich an der Oberfläche des großen Gefäßes und sinkt erst nach einer Weile nach unten.
Woran liegt das?
Wasser besteht aus vielen kleinen Teilchen, die immer in Bewegung sind. Je wärmer das Wasser, desto schneller bewegen sich die Teilchen hin und her. Bei heißem Wasser bewegen sie sich also super schnell. Um dabei nicht aneinanderzustoßen, brauchen sie viel Platz. Deshalb reicht in einem heißen Wassertropfen der Platz nur für wenige Teilchen aus. Bei kaltem Wasser, bewegen sich die Teilchen nur ganz langsam und brauchen deshalb nicht so viel Platz. Daher passen in einen Tropfen kaltes Wasser mehr Teilchen, als in einen Tropfen warmes Wasser. Und deshalb ist kaltes Wasser schwerer, als warmes. Das farbige heiße Wasser ist also leichter, als das kalte Wasser in dem großen Gefäß. Deshalb schwimmt es oben. In der Physik sagt man dazu: warmes Wasser hat eine geringere Dichte (Anzahl der Wasserteilchen pro Wassertropfen) als kaltes Wasser und ist deshalb leichter.
Facts über Unterwasser-Vulkane
Vulkan-Ausbrüche gibt es nicht nur an Land, sondern auch unter Wasser im Meer. Meist bekommen wir davon gar nichts mit. Das Wasser beginnt zu brodeln, es verfärbt sich grünbraun, Rauchschwaden steigen auf. Später treiben auf dem Wasser dunkle Lavabrocken. Die Steine sind innen hohl und mit heißem Gas gefüllt. Deshalb schwimmen sie auf dem Wasser. Doch nach und nach saugen sie sich mit Wasser voll – und gehen unter. Wenn kleine Inseln in der Nähe sind, kündigt sich solch ein Vulkanausbruch durch Erdbeben an.
Viele Unterwasser-Vulkane sehen genauso aus wie die Vulkane an Land. Sie haben die Form eines Kegels. Unterwasser-Vulkane sind nichts Ungewöhnliches. Es gibt sogar viel mehr Vulkane unter Wasser als an Land. Aber etwas unterscheidet die Vulkane doch. An Land schießt das flüssige Magma oft regelrecht aus dem Vulkan heraus. Unter Wasser dagegen quillt es meist nur heraus. Das hat unter anderem etwas mit dem Wasser zu tun. Denn das Gewicht des Wassers übt einen starken Druck auf den Vulkan aus. Deshalb kann das Magma nicht einfach herausschießen. Es muss sich eher herausquetschen.
Unterwasser-Vulkane sind für Forscher noch aus einem anderen Grund interessant. In den Vulkanen werden wichtige Rohstoffe gebildet: zum Beispiel Metalle wie Kupfer, Zink und Silber. Diese Stoffe sind für uns Menschen wichtig. Sie werden beispielsweise in Computern, Handys und Autos verarbeitet. Noch werden diese Metalle unter Wasser aber nicht abgebaut.
