Diskussion:Druckaufschmelzung

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"Pro zusätzlichem Bar erhöhtem Druck sinkt der Schmelzpunkt um ca. 0,008°C." Dieser Wert erscheint viel zu gering, um als Begründung für das Gleiten auf Schlittschuhen dienen zu können. Eine 100 kg schwere Person, die auf 1 Quadratzentimeter Schlittschuhkufe steht, könnte - wenn ich das richtig sehe - den Schmelzpunkt nur um 1 Grad erniedrigen. Nach dieser Theorie wäre dann kein Schlittschuhlauf bei minus 2 Grad und tiefer möglich.

Für das Schlittschuhlaufen sind angeblich andere - atomar-kristalline - Vorgänge verantwortlich, die mit dem Schmelzpunkt nichts zu tun haben. Ich selbst hab die ERklärung lleider nicht zur Hand. -- WHell 09:03, 25. Mai 2005 (CEST)

Eben dieser geringer Effekt hat mich an der Richtigkeit meines Ergebnisses bei der Formel auch erst zweifeln lassen, aber die Literatur nennt auch genau diesen Wert und führt auch stets die Schlittschuhe als schönes Beispiel an. Ich denke mal bis eine Quelle mit plausibler alternativer Erklärung gefunden ist sollte man das so lassen, oder? --Prometeus 19:41, 25. Mai 2005 (CEST)

Dazu folgende Rechnung: Voraussetzungen:

• eine Masse von 1 kg übt auf der Erde auf Meereshöhe eine Gewichtskraft von 9,81 kgm/s2 = 10 N aus.
• 1 Newton (Einheit) = 1 kgm/s2 ,
• 10 N/cm2 = 1 Bar (Einheit)
• Für zwei Schlittschuhe mit Schnelllaufkufen werde eine Dicke von 1,5 mm (= 0,15 cm) und eine Länge von je 40 cm angenommen. Deren Gesamtfläche beträgt somit 2 x 40 x 0,15 cm2 .= 12 cm2 .

Ein Eisschnellläufer mit dem Gewicht von 75 kg übt demnach eine Gewichtskraft von 75 x 9,81 kgm/s2 = 785 N aus. Verteilt auf auf 12 cm2 entspricht das einem Druck von 785/12 = 65 N/cm2 = 6,5 bar.

Ein Druck von 6,5 bar würde den Schmelzpunkt um 6,5 x 0.0077 °C erniedrigen, also um 0,05 Grad. Schon bei minus 1 Grad wäre dann theoretisch kein Eislauf möglich. Der Effekt - wenn er richtig dargestellt ist, kann also nicht für den Mechanismus des Schlittschuhlaufens herangezogen werden- erst recht auch nicht für die weit dickeren Kufen von Eishockeyspielern, Rodlern, Skifahrern etc. .

Welche Literatur behauptet das mit den Schlittschuhen? Etwa [1] ? Dort wird behauptet, daß ein Schlittschuhläufer einen Druck von 500 (!!!) bar auf das Eis ausüben würde. Gruß -- WHell 15:36, 26. Mai 2005 (CEST)

In Eis steht folgender, plausibler erklärender Satz: "Da die Oberflächen von Eis und Schnee eine Schicht nur schwach gebundener Wassermoleküle besitzen, ist die Reibung auf einer Eis- oder Schneefläche gering. Dadurch sind Wintersport (Eislauf, Skifahren, Schlittenfahren) oder Schlitten als Transportmittel erst möglich." Gruß -- WHell 15:40, 26. Mai 2005 (CEST)

[Bearbeiten] Guckst du

http://www.wdr.de/themen/forschung/1/kleine_anfrage/antworten/schlittschuh.jhtml?rubrikenstyle=kleine_anfrage Das sollte die Diskussion klären ;) --Prometeus 15:55, 28. Mai 2005 (CEST)

Das ist genau dasselbe Link, das ich oben unter "[1]" angeführt habe - wieso soll das klären? Hab schon mal dorthin gemailt mit Verweis auf meine Rechnung. -- WHell 18:57, 28. Mai 2005 (CEST)

Weil dort von 500 Bar die Rede ist, welche dann doch einen gewissen Unterschied ausmachen im Vergleich zu den 6 bar von oben... --Prometeus 00:09, 29. Mai 2005 (CEST)

eben! Woher kommen die? -- WHell 07:33, 29. Mai 2005 (CEST)

Die allereinfachste Erklärung wäre dafür: Wir haben in den bisherigen Rechnungen einfach zu dicke Kufen angenommen! Bei 75 kg Körpergewicht und 500bar müsste die Dicke der Kufen ca.

0,000375 m = 0,375mm betragen, wenn sie 40cm lang sind. Soooo drastisch ist das nicht, oder? --Prometeus 10:58, 29. Mai 2005 (CEST)

Entschuldige- und ob das drastisch ist! bie dieser "Dicke" oder vielmehr "Dünne" würden die Dinger sofort umknicken. Verwechselst Du Zentimeter und Millimeter? Die Kufen meiner Schnelllaufschlittschuhe sind etwa 1,3 -1,5 mm dick. alle anderen Sachen, mit denen auf Eis gerutscht wird, sind um ein Vielfaches dicker. -- WHell 12:19, 29. Mai 2005 (CEST)

Hmmm, wichtig ist ja nur der allerunterste Teil, und scharf sind die Dinger doch? Klar, Skier sind viel dicker, bei denen funktioniert das aber auch etwas anders. Jedenfalls wird dieser Effekt in Verbindung mit dem Schlittschuhlaufen von allen mir bekannten Physikbüchern (Tipler, Gehrtsen, Haliday, Demtröder) aufgezählt und solange jemand keine namhafte Quelle anführt ("Ich hab mal gehört das liegt an..." zählt nich...) wäre ich dafür, alles so zu lassen wie es ist. Natürlich lasse ich mich gern überzeugen durch eine wissenschaftlich plausible und hinreichend glaubwürdige Gegenargumentation. Gruß, --Prometeus 17:56, 29. Mai 2005 (CEST)

Die Dinger sind unten mit rechteckigem Querschnitt plangeschliffen. Wenn die Druckaufschmelzung mit den angegebenen Daten stimmen würde, warum bleibe ich dann mit dem niedrigen Druck nicht am Eis "kleben" sonder kippe bei der geringsten falschen Bewegung sogar um? Kann es sein, daß das Wissen nach dem Druck aller "bekannten Physikbücher" schon mal wieter fortgeschritten ist ? -- WHell 18:43, 29. Mai 2005 (CEST)

Neue Idee: Man "carvt" ja ein kleines bisschen, also setzen die Schlittschuhe schräg auf und nicht mit der vollen Kante, so dass letztendlich eine viel kleinere Fläche aufsetzt? Natürlich kann man nicht ausschließen dass die Physikbücher falsch liegen, aber dann müsste irgendwer eine neue Quelle von irgend einer Physikinstitutshomepage, ein Vorlesungsskript oder ähnliches aufführen können. --134.130.242.101 21:45, 29. Mai 2005 (CEST)

Der Effekt wäre spätestens bei einem Einsinken um nur 1 mm dahin, die obige Rechnung greift wieder und die Schlittschuhe müssten theoretisch wieder am Eis festkleben. Möglicherweise ist dieser Bereich noch gar nicht abschliessend erforscht. -- WHell 08:40, 30. Mai 2005 (CEST)

Hast mich mehr oder weniger überzeugt... Wird wohl wie mit der Entropie sein: Keiner weiß etwas genaues deshalb übernimmt man es aus den älteren Lehrbüchern, die aber alle falsch sind :-) So wie der Artikel jetzt aussieht find ich das ok, denn irgendwo scheint bei der Rechnung ja echt der Wurm drin zu sein. Werde mal ausführlichst weiterforschen ;)

Irgendwie muss es allerdings doch mit der Temperatur zu tun haben, auch wenn der hier zur Debatte stehende Mechanismus nicht greift. Es heisst nämlich, dass Schlittschuhlaufen bei weniger als minus 26 Grad nicht mehr möglich sei. Rein per "Druckaufschmelzung" wären dazu immerhin an die 3000 Bar notwendig - ganz schön happig! Bin neugierig, ob Du was findest. Gruß -- WHell 10:20, 31. Mai 2005 (CEST)

[Bearbeiten] Fläche - Formel

Um das hier nochmal aufzuheizen:

kein Schlittschuh ist unten plan, da wird immer ein U reingeschliffen, d.h. mann fährt nur auf zwei ganz schmalen Kufen, um die kurve soagr nur auf einer, die Eisschnellaufdinger sind sogar möglicherweise nur mit einer scharfen Kufe ausgestattet, d.h. die Flächenberechnung stimmt so nicht.

Ski drücken den Schnee auch ein, hier entsteht das Wasser wohl eher durch Strukturänderung des Kristallgitters oder möglicherweise auch durch Reibung, denn erwiesenermaßen sind z.B. Liftspuren vereist.

2. Die Formel mit e^(...) bezwiht sich auf den Sättigungsdampfdruck und wiederspricht der unter Schmelzpunkt: http://de.wikipedia.org/wiki/Schmelzpunkt. Ich vermute hier sidn zwei unterschiedliche ABleitungen aus der Clausius-Clayperon-Beziehung verwendet worden.

Die Größenordnung ist wohl die gleiche, allerdings sollte doch eine gewisse Konsistenz vorhanden sein.

Gruß Arne