Wasser - das besondere Element
Anomalien
Wasser hat 69 (bisher bekannte) sogenannte Anomalien (Abweichungen von der Regel) auf, d. h. physikalische Eigenschaften, die sich vom Verhalten "normaler" Substanzen deutlich unterscheiden.
Nur aufgrund der vielen Anomalien ist Leben auf diesem Planeten möglich!
Was ist die Ursache dieses abweichenden Verhaltens?
Wie man inzwischen weiß, liegt dies an der besonderen molekularen Struktur, zu welcher sich Wasserstoff- und Sauerstoffmoleküle, also Wassermoleküle, zusammenfinden können.
Die bekanntesten Anomalien:
Schmelz- und Siedepunkt: Wasser hat einen sehr hohen Schmelz- bzw. Gefrier- und Siedepunkt - nämlich 0°C und 100°C. Würde es sich "normal" verhalten, läge der Gefrierpunkt bei -90°C und der Siedepunkt bei -60°C. Nur aufgrund der besonderen physikalischen Eigenschaften existiert das Wasser in seiner flüssigen Form auf unserem Planeten.
Dichte: Wasser zieht sich bei Abkühlung unter 4° Celsius nicht weiter zusammen wie andere Körper, sondern dehnt sich wieder aus. Eis mit 0° Celsius hat etwa die gleiche Dichte wie 8° warmes Wasser, was den allgemeinen thermischen Gesetzmäßigkeiten widerspricht. Da das 4° warme Wasser am schwersten ist, lagert es sich immer am Grund eines Gewässers ab, unabhängig von den atmosphärischen Temperaturen.
Wasser im Eiszustand, also im festen Zustand, ist leichter als flüssiges Wasser - also nicht schwerer, wie wir es von anderen festen Körpern kennen. Deshalb schwimmt das Eis.
Diese beiden Eigenschaften - höchste Dichte bei 4° Celsius und schwimmendes Eis - erlauben das Leben z. B. von Fischen in tieferem Gewässer auch bei niedrigen Temperaturen im Winter.
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Weitere Anomalien sind z. B. die Wärmekapazität wichtig fürs Klima) und Oberflächenspannung (Wasserläufer).