Wasser und Eis

Worum geht es?

Bei diesem Experiment lernen Kinder Eis in seinen verschiedenen Zuständen kennen. Sie erforschen dessen Eigenschaften, erleben, dass Eis in einem warmen Raum oder auch in ihren Händen langsam wieder zu Wasser wird und sie entdecken, dass Wasser sogar Geräusche machen kann.

Wie gehen wir vor?

1. Eiswürfelform oder Joghurtbecher mit Wasser füllen, die Gegenstände dazugeben und den Behälter für etwa 2 - 3 Stunden in das Gefrierfach stellen.

2. Die entstandenen Eiswürfel/ Eisblöcke aus der Form nehmen, auf eine Schale legen und in die Mitte des Tisches stellen, sodass jedes Kind eine gute Sicht auf das Eis hat.

3. Lassen Sie die Kinder beschreiben, was sie sehen (z.B. Oberfläche, Kristalle, Farbe), was sie fühlen und was sie hören.

4. Lassen Sie die Kinder Vermutungen anstellen:

• Wie sind die Gegenstände in das Eis gekommen?
• Welche Möglichkeiten gibt es, um die Gegenstände wieder aus dem Eis zu holen? Nutzen Sie dazu die bereitgestellten Werkzeuge!
• Gibt es noch andere Möglichkeiten, um an die Gegenstände zu kommen? Bei dieser Aufgabe sollen die Kinder feststellen, dass sich das Eis nicht nur mit den Werkzeugen bearbeiten lässt, sondern auch die Wärme ihrer Hände oder die Wärme des Raums das Eis verändert.

Was steckt dahinter?

Wasser gefriert ab 0°C zu Eis.

Warum ist das so? Wasser besteht aus winzigen Teilchen, den sog. Wassermolekülen. Bei warmen Temperaturen bewegen sich diese Teilchen, deshalb ist Wasser flüssig. Je kälter es wird, desto langsamer bewegen sich die Wassermoleküle. Ab 0°C und kälter, werden diese Teilchen starr und aus dem flüssigen Wasser wird Eis.

Die Oberfläche des Eises ist glatt und durchsichtig. Erscheint es an einigen Stellen weiß, so liegt das daran, dass während des Einfrierens zwischen den Kristallen Luft eingeschlossen und eingefroren wurden.

Lauschen die Kinder am Eis und hören dabei ein leises Knistern oder Knacken, so liegt das daran, dass das Eis nach und nach wieder flüssig wird: Die äußere Schicht des Eiswürfels steht in Kontakt mit der warmen Raumluft und erwärmt sich langsam. Da diese "Eisschicht" sich schneller erwärmt als der Kern des Eiswürfels, dehnt sich das Eis dort schneller aus als die Moleküle im Eisinnern. Dadurch entstehen Spannungen im "Eisblock". Die Lösung der Spannungen wird durch ein Knistern und Knacken "hörbar".

Tipp: Je höher der Temperaturunterschied zwischen dem Eiswürfel und der Umgebung ist, desto deutlich zeigt sich dieser Effekt. Besonders gut hört man das Knacken, wenn man den Eiswürfel in ein warmes Getränk gibt.